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1、TL494 的标准应用参数 - 大功率逆变器电路设计过程详解TL494 的标准应用参数：Vcc(第 12 脚)为 740V，Vcc1(第 8 脚)、Vcc2(第 11 脚)为 40V，Ic1、Ic2 为 200mA，RT取值范围 1.8500k ，CT 取值范围 4700pF10 F，最高振荡频率(fOSC)300kHz图 4 为外刊介绍的利用TL494 组成的 400W 大功率稳压逆变器电路。它激式变换部分采用 TL494，VT1、VT2、VD3、VD4 构成灌电流驱动电路，驱动两路各两只60V/30A 的MOS FET 开关管。如需提高输出功率，每路可采用34 只开关管并联应用，电路不变。
2、TL494 在该逆变器中的应用方法如下：图 4 400W 大功率稳压逆变器电路第 1、2 脚构成稳压取样、误差放大系统，正相输入端1 脚输入逆变器次级取样绕组整流输出的 15V 直流电压， 经 R1、R2 分压，使第 1 脚在逆变器正常工作时有近 4.75.6V 取样电压。反相输入端 2 脚输入 5V 基准电压(由 14 脚输出)。当输出电压降低时，1 脚电压降低，误差放大器输出低电平，通过PWM 电路使输出电压升高。正常时 1脚电压值为 5.4V，2 脚电压值为 5V，3 脚电压值为 0.06V。此时输出AC 电压为 235V(方波电压)。第 4 脚外接R6、R4、C2 设定死区时间。正常电
3、压值为 0.01V。第 5、6 脚外接CT、RT 设定振荡器三角波频率为 100Hz。正常时 5 脚电压值为 1.75V，6 脚电压值为 3.73V。第 7 脚为共地。第 8、11 脚为内部驱动输出三极管集电极，第 12 脚为TL494 前级供电端，此三端通过开关S 控制TL494 的启动/停止，作为逆变器的控制开关。当S1 关断时，TL494 无输出脉冲，因此开关管VT4VT6 无任何电流。S1 接通时，此三脚电压值为蓄电池的正极电压。第 9、10 脚为内部驱动级三极管发射极，输出两路时序不同的正脉冲。正常时电压值为1.8V。第13、14、15 脚其中 14 脚输出 5V 基准电压， 使 1
4、3 脚有 5V 高电平，控制门电路，触发器输出两路驱动脉冲，用于推挽开关电路。第15 脚外接 5V 电压，构成误差放大器反相输入基准电压，以使同相输入端 16 脚构成高电平保护输入端。此接法中，当第 16 脚输入大于 5V 的高电平时，可通过稳压作用降低输出电压，或关断驱动脉冲而实现保护。在它激逆变器中输出超压的可能性几乎没有，故该电路中第 16 脚未用，由电阻R8 接地。该逆变器采用容量为 400VA 的工频变压器，铁芯采用 4560mm2 的硅钢片。初级绕组采用直径 1.2mm 的漆包线， 两根并绕 220 匝。次级取样绕组采用 0.41mm 漆包线绕 36 匝，中心抽头。次级绕组按 23
5、0V 计算，采用 0.8mm 漆包线绕 400 匝。开关管VT4VT6 可用 60V/30A 任何型号的N 沟道MOS FET 管代替。VD7 可用 1N400X 系列普通二极管。该电路几乎不经调试即可正常工作。当C9 正极端电压为 12V 时，R1 可在 3.64.7k 之间选择，或用10k 电位器调整，使输出电压为额定值。如将此逆变器输出功率增大为近 600W，为了避免初级电流过大，增大电阻性损耗， 宜将蓄电池改用 24V，开关管可选用VDS 为 100V 的大电流MOS FET 管。需注意的是，宁可选用多管并联，而不选用单只 IDS 大于 50A 的开关管，其原因是：一则价格较高，二则驱
6、动太困难。建议选用100V/32A 的 2SK564，或选用三只 2SK906 并联应用。同时，变压器铁芯截面需达到50cm2，按普通电源变压器计算方式算出匝数和线径，或者采用废 UPS-600 中变压器代用。如为电冰箱、电风扇供电，请勿忘记加入LC 低通滤波器。单驱动器 - 大功率逆变器电路设计过程详解目前就世界范围来说，可直接驱动MOS FET 管的IC 品种仍不多，单端驱动器常用的是UC3842 系列，而用于推挽电路双端驱动器有SG3525A(驱动N 沟道场效应管)、SG3527A(驱动 P 沟道场效应管)和SG3526N(驱动N 沟道场效应管)。然而在开关电源快速发展的近 40 年中，
7、毕竟有了一大批优秀的、功能完善的双端输出驱动IC。同时随着MOS FET管应用普及，又开发了不少新电路，可将其用于驱动MOS FET 管，解决MOS FET 的驱动无非包括两个内容：一是降低驱动 IC 的输出阻抗;二是增设MOS FET 管的灌电流通路。为此，不妨回顾SG3525A、SG3527A、SG3526N 以及单端驱动器 UC3842 系列的驱动级。图 2a 为上述IC 的驱动输出电路(以其中一路输出为例)。振荡器的输出脉冲经或非门，将脉冲上升沿和下降沿输出两路时序不同的驱动脉冲。在脉冲正程期间，Q1 导通，Q2 截止，Q1 发射极输出的正向脉冲，向开关管栅极电容充电，使漏源极很快达到
8、导通阈值。当正程脉冲过后，若开关管栅源极间充电电荷不能快速放完，将使漏源极驱动脉冲不能立即截止。为此，Q1 截止后，或非门立即使Q2 导通，为栅源极电容放电提供通路。此驱动方式中， Q1 提供驱动电流，Q2 提供灌电流(即放电电流)。Q1 为发射极输出器，其本身具有极低的输出阻抗。为了达到上述要求，将普通用于双极型开关管驱动输出接入图2b 的外设驱动电路，也可以满足MOS FET 管的驱动要求。设计驱动双极型开关管的集成电路，常采用双端图腾柱式输出两路脉冲，即两路输出脉冲极性是相同的， 以驱动推挽的两只NPN 型三极管。为了让推挽两管轮流导通，两路驱动脉冲的时间次序不同。如果第一路输出正脉冲，
9、经截止后，过一死区时间，第二路方开始输出。两路驱动级采用双极型三极管集射极开路输出，以便于取得不同的脉冲极性，用于驱动NPN 型或PNP 型开关管。图 2b 中接入了PNP 型三极管Q 和二极管D，其作用是分别使驱动电流和灌电流分路。前级驱动IC 内部缓冲器的发射极，在负载电阻R1 上建立未倒相的正极性驱动脉冲使三极管Q 截止。在驱动脉冲上升沿开始，正极性脉冲通过二极管D 加到MOS FET 开关管栅源极，对栅源极电容CGS 充电，当充电电压达到开关管栅极电压阈值时，其漏源极导通。正脉冲持续期过后，IC 内部缓冲放大器发射极电平为零，输出端将有一定时间的死区。此时，Q 的发射极带有CGS 充电
10、电压，因而Q 导通，CGS 通过Q 的ec 极放电，Q 的集电极电流为灌电流通路。R2 为开关管的栅极电阻，目的是避免开关管的栅极在Q、D 转换过程中悬空，否则其近似无穷大的高输入阻抗极容易被干扰电平所击穿。采用此方式利用普通双端输出集成电路，驱动MOS FET 开关管，可以达到比较理想的效果。为了降低导通/截止损耗，D 应选用快速开关二极管。Q 的集电极电流应根据开关管决定，若为了提高输出功率，每路输出采用多只MOS FET 管并联应用，则应选择ICM 足够大的灌流三极管和高速开关二极管。3、TL494 简介目前所有的双端输出驱动IC 中，可以说美国德克萨斯仪器公司开发的TL494 功能最完
11、善、驱动能力最强，其两路时序不同的输出总电流为SG3525 的两倍，达到 400mA。仅此一点，使输出功率千瓦级及以上的开关电源、DC/DC 变换器、逆变器，几乎无一例外地采用 TL494。虽然 TL494 设计用于驱动双极型开关管，然而目前绝大部分采用 MOS FET 开关管的设备，利用外设灌流电路，也广泛采用TL494。为此，本节中将详细介绍其功能及应用电路。其内部方框图如图 3 所示。其内部电路功能、特点及应用方法如下：A. 内置RC 定时电路设定频率的独立锯齿波振荡器，其振荡频率fo(kHz)=1.2/R(k )C( F)，其最高振荡频率可达 300kHz，既能驱动双极性开关管，增设灌
12、电流通路后，还能驱动MOS FET 开关管。B. 内部设有比较器组成的死区时间控制电路，用外加电压控制比较器的输出电平，通过其输出电平使触发器翻转，控制两路输出之间的死区时间。当第 4 脚电平升高时，死区时间增大。C. 触发器的两路输出设有控制电路，使Q1、Q2 既可输出双端时序不同的驱动脉冲，驱动推挽开关电路和半桥开关电路，同时也可输出同相序的单端驱动脉冲，驱动单端开关电路。D. 内部两组完全相同的误差放大器，其同相输入端均被引出芯片外，因此可以自由设定其基准电压，以方便用于稳压取样，或利用其中一种作为过压、过流超阈值保护。E. 输出驱动电流单端达到 400mA，能直接驱动峰值电流达 5A
13、的开关电路。双端输出脉冲峰值为 2200mA，加入驱动级即能驱动近千瓦的推挽式和桥式电路。TL494 的各脚功能及参数如下：第 1、16 脚为误差放大器A1、A2 的同相输入端。最高输入电压不超过 VCC+0.3V。第 2、15 脚为误差放大器A1、A2 的反相输入端。可接入误差检出的基准电压。第3 脚为误差放大器A1、A2 的输出端。集成电路内部用于控制PWM 比较器的同相输入端，当A1、A2 任一输出电压升高时，控制PWM 比较器的输出脉宽减小。同时，该输出端还引出端外，以便与第 2、15 脚间接入RC 频率校正电路和直接负反馈电路，一则稳定误差放大器的增益，二则防止其高频自激。另外，第
14、3 脚电压反比于输出脉宽，也可利用该端功能实现高电平保护。第 4 脚为死区时间控制端。当外加 1V 以下的电压时，死区时间与外加电压成正比。如果电压超过1V，内部比较器将关断触发器的输出脉冲。第5 脚为锯齿波振荡器外接定时电容端，第6 脚为锯齿波振荡器外接定时电阻端，一般用于驱动双极性三极管时需限制振荡频率小于 40kHz。第 7 脚为接地端。第 8、11 脚为两路驱动放大器NPN 管的集电极开路输出端。当第 8、11 脚接Vcc，第 9、10 脚接入发射极负载电阻到地时，两路为正极性图腾柱式输出，用以驱动各种推挽开关电路。当第8、11 脚接地时，两路为同相位驱动脉冲输出。第8、11 脚和 9、10 脚可直接并联， 双端输出时最大驱动电流为 2200mA，并联运用时最大驱动电流为 400mA。第 14 脚为内部基准电压精密稳压电路端。输出 5V0.25V 的基准电压，最大负载电流为 10mA。用于误差检出基准电压和控制模式的控制电压。TL494 的极限参数：最高瞬间工作电压(12 脚)42V，最大输出电流 250mA，最高误差输入电压 Vcc+0.3V，测试/环境温度45，最大允许功耗 1W，最高结温 150，使用温度范围 070，保存温度-65+150。
