TL494CN：配線図、ロシア、インバータ回路の説明

スイッチング電源 （UPS）は非常に一般的です。 現在使用しているコンピュータには、いくつかの出力電圧（+12、-12、+5、-5、+ 3.3V、少なくとも）を持つUPSがあります。 ほとんどすべてのそのようなユニットには、通常TL494CNタイプの特別なPWMコントローラチップがあります。 そのアナログは国内向けの微細回路M1114EU4（KR1114EU4）です。

メーカー

このチップは、最も一般的で広く使用されている集積電子回路のリストに属します。 その前身はUnitrode製の一連のUC38xx PWMコントローラでした。 1999年、この会社はテキサス・インスツルメンツ社によって買収され、その後、これらのコントローラのラインの開発が始まり、2000年代初頭に創設されました。 マイクロサーキットシリーズTL494。 すでに言及したUPSに加えて、PWM制御が使用されるどこでも言葉で、一定電圧のレギュレータ、制御されたドライブ、ソフトスタータのレギュレータにあります。

このチップをクローン化した企業の中には、Motorola、Inc、International Rectifier、Fairchild Semiconductor、ON Semiconductorなど世界的に有名なブランドがあります。 これらの製品には、TL494CNのデータシートと呼ばれる製品の詳しい説明があります。

ドキュメンテーション

検討中のマイクロチップのタイプの記述を異なるメーカーから分析すると、その特性の実際的な同一性が示される。 異なる企業によって与えられる情報の量はほぼ同じです。 さらに、モトローラ、オン・セミコンダクターなどのブランドのTL494CNデータシートは、図、表、グラフなどの構造でお互いを繰り返す。 テキサス・インスツルメンツの資料の提示とは若干異なりますが、注意深く勉強すれば、同一の製品が意味されることが明らかになります。

TL494CNの目的

伝統的な説明は、予定と内部デバイスのリストから始まります。 主にUPSでの使用を目的とし、以下のデバイスを含む固定周波数のPWMコントローラです。

• ノコギリ波電圧（GPN）の発生器;
• エラーアンプ;
• 基準（基準）電圧源+5 V;
• デッドタイム調整回路;
• 最大500mAの電流に対する出力トランジスタスイッチ。
• 1または2ストローク操作を選択するためのスキーム。

限界パラメータ

他のチップと同様に、TL494CN記述には、最大許容性能特性のリストが含まれていなければなりません。 Motorola、Incに基づいてそれらを提供しましょう：

1. 電源：42V。
2. 出力トランジスタのコレクタ電圧：42V。
3. 出力トランジスタのコレクタ電流：500mA。
4. アンプ入力電圧範囲：-0.3 V〜+ 42 V
5. 電力損失（t <45℃）：1000 mW。
6. 保管温度範囲：-55〜+ 125℃
7. 動作周囲温度範囲：0〜+ 70℃

TL494INのパラメーター7は、-25〜+ 85℃のやや広いことに注意してください。

TL494CNの設計

彼女の軍団の結論はロシア語で説明されています。

チップは、（指定の末尾に文字Nで示されているように）プラスチックの中に置かれ、pdpタイプの端子を備えた16ピンパッケージになっています。

外観は下の写真に示されています。

TL494CN：機能図

したがって、このチップのタスクは、調整されたUPSと調整されていないUPSの両方で生成されたパルス幅変調（PWM）パルス電圧です。 第1のタイプの電源では、一般にパルス持続時間範囲は可能な限り最大値に達します（車載オーディオアンプの電源に広く使用されているプッシュプル回路の各出力に対して約48％）。

TL494CNは出力信号に対して合計6つの出力を持ち、そのうちの4つ（1,2,15,16）はUPSを電流および潜在的な過負荷から保護するために使用される内部エラーアンプの入力です。 接点番号4は、出力矩形パルスのデューティサイクルを調整するための0〜3Vの信号入力であり、3番はコンパレータの出力であり、いくつかの方法で使用することができる。 別の4個（数字8,9,10,11）は、最大許容負荷電流が250mA（連続モードで200mA以下）のトランジスタのフリーコレクタおよびエミッタです。 最大許容電流500mA（連続モードでは400mA以下）の強力な MOSFET を制御するために、ペアで接続することができます（9：10、8：11）。

内部TL494CNデバイスとは何ですか？ この図は下の図に示されています。

このチップは、内蔵の基準電圧（ION）+ 5V（No.14）を備えています。 これは、通常、マイクロ回路の単サイクルまたは2サイクル動作モードを選択するピン13に10mA以下を消費する回路の入力に適用される基準電圧（±1％の精度）として使用されます。+ 5Vがある場合は、 、それにマイナスの電源電圧がある場合 - 最初の。

ノコギリ波電圧発生器（GPN）の周波数を調整するには、それぞれピン5と6に接続されたコンデンサと抵抗を使用します。 もちろん、マイクロ回路には7から42 Vの範囲の電源（プラス12とマイナス7）が接続されています。

この図から、TL494CNには多数の内部デバイスがあることがわかります。 ロシア語での機能的な目的の説明は、資料の提示の過程で以下に記載される。

入力信号の出力機能

他の電子デバイスと同様です。 考えられるマイクロ回路はその入力と出力を有する。 私たちは最初から始めます。 TL494CNのこれらの結論のリストは、すでに上で与えられている。 ロシア語の機能的な目的の説明は、詳細な説明とともにさらに説明される。

結論1

これは、エラー1の信号アンプの正（非反転）入力です。ピン2の電圧より低い場合、エラーアンプ1の出力はローになります。 ピン2よりも高い場合は、エラーアンプ1の信号がハイになります。 増幅器の出力は、本質的にピン2を基準として正の入力を繰り返す。 誤差増幅器の機能については、以下でより詳細に説明する。

結論2

これはエラー1の信号アンプの負（反転）入力です。このピンがピン1より大きい場合、エラーアンプ1の出力はローになります。 このピンの電圧がピン1の電圧よりも低い場合、アンプの出力はハイになります。

結論15

これはNo.2とまったく同じです。TL494CNでは2番目のエラーアンプが使用されないことがよくあります。 この場合の回路には、単に14番（基準電圧+ 5V）に接続された端子15が含まれている。

結論16

No.1と同様に動作しますが、通常は第2エラーアンプを使用しない場合は共通No.7に接続します。 15ピンが+ 5Vに接続され、16ピンがコモンに接続されているため、2番目のアンプの出力は低く、したがってチップの動作には影響しません。

結論3

このコンタクトと各内部アンプTL494CNはダイオードを介して相互接続されています。 いずれかの出力の信号がローからハイに変化すると、3番でもハイになります。 このピンの信号が3.3Vを超えると、出力パルスはオフになります（デューティ・サイクルはゼロ）。 電圧が0Vに近づくと、パルス持続時間は最大になります。 0〜3.3 Vの間では、パルス幅は50％と0％の間になります（ほとんどのデバイスでは、PWMコントローラの各出力 - ピン9と10にあります）。

必要に応じて、接点3を入力信号として使用するか、またはパルス幅の変化率を減衰させるために使用することができます。 電圧が高い場合（>〜3.5V）、PWMコントローラ上でUPSを起動する方法はありません（そこからパルスはありません）。

結論4

デッドタイム制御範囲を制御します。 その電圧が0Vに近い場合、チップは可能な最小パルス幅と最大パルス幅（他の入力信号によって設定される）の両方を出力することができます。 この端子に約1.5Vの電圧が印加されると、出力パルスの幅は最大幅の50％（またはPWMコントローラのプッシュプルモードのデューティサイクルの約25％）に制限されます。 電圧が高い場合（>〜3.5V）、TL494CNでUPSを始動する方法はありません。 その包含のスキームは、しばしば地面に直接接続されたNo. 4を含む。

• 覚えておくことが重要です！ 端子3と端子4の信号は〜3.3V以下でなければなりません。もしそれが例えば+ 5Vに近ければどうでしょうか？ TL494CNはどのように動作しますか？ その上の電圧変換器の回路は、インパルスを生成しない。 UPSからの出力電圧はありません。

結論5

それは時間のかかるコンデンサCtを接続し、その第2の接点は接地に接続される。 容量値は通常0.01μF〜0.1μFです。 この成分の値の変化は、GPNの周波数およびPWMコントローラの出力パルスの変化につながります。 通常、（温度変化に伴う容量変化が非常に小さい）温度係数が非常に低い高品質のコンデンサがここで使用されます。

結論6

時間のかかる抵抗Rtを接続し、その第2の接点をグランドに接続します。 RtとCtの値はGPNの頻度を決定します。

• F = 1.1 :( Rt×Ct）。

結論7

PWMコントローラのデバイス回路の共通配線に接続されています。

結論12

VCC文字でマークされています。 彼には "プラス"の電源TL494CNが接続されています。 その包含回路は、通常、電源のスイッチに接続されたNo.12を含む。 多くのUPSはこの出力を使用して電源（およびUPS自体）をオンにし、電源をオフにします。 + 12Vと7Vを接地すると、GPNとIONチップが動作します。

結論13

これがモード入力です。 その機能は上記で説明した。

出力信号の出力機能

上記のものはTL494CNに挙げられています。 ロシア語の機能的な目的の説明は、以下に詳細な説明とともに与えられる。

結論8

このチップには、出力キーである2つのnpnトランジスタがあります。 この出力はトランジスタ1のコレクタであり、通常定電圧源（12V）に接続されています。 それにもかかわらず、いくつかのデバイスでは、出力として使用され、その上で蛇行を見ることができます（11番のように）。

結論9

これはトランジスタ1のエミッタです。直接または中間のトランジスタを介してプッシュプル回路内の強力なトランジスタUPS（ほとんどの場合フィールド）を制御します。

結論10

これはトランジスタ2のエミッタである。単一サイクル動作モードでは、その信号は9番と同じである.2ストロークモードでは、9番と10番の信号が位相がずれている、すなわち信号レベルが高いときに、逆もまた同様です。 ほとんどのデバイスでは、検討中の回路の出力トランジスタスイッチのエミッタからの信号は、端子9および10の電圧が高いときにオンになる強力なFETを制御する（3.5Vより上であるが、No.で3.3Vを参照しない） №3および4）。

結論11

これはトランジスタ2のコレクタであり、通常は直流電圧源（+ 12V）に接続されています。

• 注 ：TL494CNのデバイスでは、配線図にはコレクタとしてのPWMコントローラ出力が含まれていますが、トランジスタ1と2のエミッタには含まれていますが、第2の変種がより一般的です。 ただし、接点8と11が正確に出力されている場合はオプションがあります。 チップとFETの間の回路に小さな変圧器があると、出力信号は（コレクタから）最も得られる可能性が高くなります。

結論14

これはIONの出力でもあり、上記で説明しました。

操作の原理

TL494CNはどのように機能しますか？ その作業の順序については、Motorola、Inc.の資料に記載されています。 緯度変調を伴うパルス出力は、コンデンサCtからの正の鋸波信号を2つの制御信号のいずれかと比較することによって達成される。 出力トランジスタQ1およびQ2の論理NOR回路は、トリガのクロック入力（C1）の信号（機能ブロックTL494CNを参照）がローレベルになるときにのみ、それらを開きます。

したがって、トリガの入力C1が論理1である場合、出力トランジスタは、単一サイクルと2サイクルの両方の動作モードで閉じられる。 この入力に クロック 信号がある場合、プッシュプルモードでは、トリガへのクロックパルスの遮断が到来することによって、トランジスタスイッチが順番に開かれる。 シングルサイクルモードでは、トリガは使用されず、両方の出力キーが同時に開かれます。

このオープン状態（両方のモードで）は、ノコギリ波電圧が制御信号よりも大きいGPN期間の部分でのみ可能です。 したがって、制御信号の大きさを増加または減少させることにより、マイクロチップの出力における電圧パルスの幅が直線的に増加または減少する。

制御信号として、ピン4からの電圧（デッドタイム制御）、エラーアンプの入力、またはピン3からのフィードバック信号の入力を使用することができます。

チップを扱う最初のステップ

便利なデバイスを使用する前に、TL494CNの動作を調べることをお勧めします。 そのパフォーマンスをテストするには？

開発ボードを持ち、ICを取り付け、下の図に従って配線を接続します。

すべてが正しく接続されていれば、回路は動作します。 結論3と4は自由ではない。 オシロスコープを使用してGPNの動作を確認してください。ピン6にはノコギリ波の電圧が表示されます。 出力はゼロになります。 TL494CNでのパフォーマンスを判断する方法。 次のようにチェックすることができます：

1. フィードバック出力（No.3）とデッドタイムコントロール出力（No.4）をコモン端子（No.7）に接続してください。
2. これで、チップの出力上の矩形パルスを検出する必要があります。

どのように出力信号を強化するには？

TL494CNの出力は非常に低電流であり、もちろん、より多くの電力を必要とします。 そこで、いくつかの強力なトランジスタを追加する必要があります。 最も使いやすい（古いコンピュータのマザーボードから入手しやすい）nチャネルパワーMOSFET。 この場合、TL494CNの出力を反転する必要があります。これは、nチャネルMOSFETを接続すると、チップの出力にパルスが存在しないと、直流電流が流れるためです。 この場合、MOSFETは簡単に焼き付けることができます...汎用のnpnトランジスタを得て、下の図に従って接続します。

この回路の強力なMOSFETはパッシブモードで制御されます。 これはあまり良くありませんが、テスト目的では低消費電力が適しています。 回路内のR1はNPNトランジスタの負荷です。 コレクタの最大許容電流に応じて選択してください。 R2はパワーカスケードの負荷です。 以下の実験では、変圧器に置き換えられます。

私たちは今、オシロスコープの信号出力回路6を見れば、あなたは「のこぎり」を参照してくださいます。 №8（K1）には、依然として可視矩形パルス、及びMOSトランジスタのドレインはなく、より大きな大きさ、形状のパルスが同じであることができます。

出力電圧を高くするには？

それでは、いくつか取得してみましょう 電圧が高いを TL494CNを使用。 ブレッドボード上で - これを利用した接続図と配線。 もちろん、それに十分に高い電圧が得られなかった、より多くのパワーMOSFETのラジエーターであり。 しかも、この方式によれば、出力段に小さな変圧器を接続します。

変圧器の一次巻線10回のターンを含みます。 二次巻線100の周りターンを含みます。 10に等しい変圧比一次巻線内のファイル10B場合はこのように、あなたの周り100 Vの出力を取得する必要があります。 コアは、フェライトで形成されています。 PCの電源ユニット変圧器からいくつかの中規模コアを使用することが可能です。

、トランス出力、高電圧に注意してください。 現在は非常に低く、あなたを殺すことはありません。 しかし、あなたは良いヒットを得ることができます。 もう一つの危険 - あなたは出力に大きなコンデンサを設定した場合、それは大きな電荷を蓄積することになります。 そのため、回路をオフにした後、それが排出されなければなりません。

回路の出力は下記の写真のように、電球のいずれかの種類を含むことができます。 これは、DC電圧で動作し、それが点灯するのに約160 Vをとります。 （ - 以下の順で電源装置全体は約15です。）

トランス出力で運転するには、PCの電源を含め、UPSの全てで広く使用されています。 これらのデバイスでは、第一の変圧器を介して接続された トランジスタスイッチ PWM出力にコントローラに役立つ の電気絶縁 電源変圧器を備え、その高電圧部に、TL494CNからなる回路の低電圧部分。

電圧レギュレータ

原則として、自己製の小型電子機器は、電源が入っUPSはTL494CNに作られた標準的なPCを提供します。 古いパソコンの何百万人が毎年の処分または一部を売却としてよく知られているPCの電源の回路、およびブロックは、簡単にアクセスできます。 しかし、原則として、UPSは、これは可変周波数ドライブのための小さすぎる12 Vを超えない電圧を発生させます。 もちろん、あなたが試してみて、25 VのPC UPSの高電圧を使用しますが、それを見つけるのは困難で、あまりにも多くの電力が5 Vのロジック・エレメントの電圧で消費されることになる可能性があります。

しかしTL494（又は類似体）は、出力電力の増加と電圧における任意の回路から構成することができます。 マザーボード上のUPS PCのパワーMOSFETの典型的な詳細を使用して、TL494CNにPWM電圧レギュレータを構築することができます。 コンバータ回路は、以下に示されています。

普遍的で強力なnpn- MOS：それであなたはスイッチング回路の仕組みと2つのトランジスタの出力段を見ることができます。

主要部品：T1、Q1、L1、D1。 バイポーラT1は、いわゆる簡易的に接続されたパワーMOSFETを制御するために使用されます。 「パッシブ」。 L1は、インダクタHPプリンタ古い（約50巻、1cmの高さは、巻線オープンスロットル0.5 cm幅）のインダクタンスです。 D1は-である ショットキー・ダイオード の別のデバイスから。 あなたがそれらのいずれかを使用することができますがTL494は、上記に関連して別の方法に接続されています。

C8 - 小容量コンデンサは、誤差増幅器の入力に来るノイズの影響を防止するために、0,01uF値は、多かれ少なかれ正常です。 値が大きいほど、所望の張力のインストールが遅くなります。

C6 - も小さいコンデンサは、高周波ノイズをフィルタリングするために使用されます。 そのストレージ容量 - 百数pFまで。