TL494+ir2104構建的升降壓,恆壓恆流,限壓限流設計方案


       基礎的開關電源理論完成以后,就要實際制作電路板並調試了。TL494+ir2104的組合是我當時幾個月來最頭痛的組合,實驗室負責人總會給出各種各樣的調試要求,並提出更高的標准。從普通的升降壓的恆壓電路,到恆流電路,再到限壓限流電路,讓人很是頭痛。不過,現在看來都是一個套路,其中一套調好,其他的只是部分改動。

       首先對涉及的芯片TL494、ir2104、IN282做一個簡單的介紹。

       TL494是一個固定頻率的脈沖寬度調制電路,也就是PWM生成器件,內置了線性鋸齒波振盪器,振盪頻率可以通過外部的一個電阻和一個電容進行調節。輸出電容的脈沖其實是通過電容上的正極性鋸齒波電壓與另外2個控制信號進行比較來實現。功率輸出管Q1和Q2受控於或非門。當雙穩觸壓器的時鍾信號為低電平時才會被通過,即只有在鋸齒波電壓大於控制信號期間才會被選通。當控制信號增大,輸出脈沖的寬度將減小。控制信號由集成電路外部輸入,一路送至時間死區時間比較器,一路送往誤差放大器的輸入端。死區時間比較器具有120mV的輸入補償電壓,它限制了最小輸出死區時間約等於鋸齒波的周期4%,當輸出端接地,最大輸出占空比為96%,而輸出端接參考電平時,占空比為48%。當把死區時間控制輸入端接上固定的電壓,即能在輸出脈沖上產生附加的死區時間。脈沖寬度調制比較器為誤差放大器調節輸出脈寬提供了一個手段:當反饋電壓從0.5V變化到3.5時,輸出的脈沖寬度從被死區確定的最大導通百分比時間中下降為零。2個誤差放大器具有從—0.3V到(vcc—2.0)的共模輸入范圍,這可能從電源的輸出電壓和電流察覺的到。誤差放大器的輸出端常處於高電平,它與脈沖寬度調制器的反相輸入端進行“或”運算,正是這種電路結構,放大器只需最小的輸出即可支配控制電路。

       ir2104是典型的開關管驅動芯片,用單純的PWM信號去驅動開關管的導通關閉是很不現實的,分離元器件搭建的推挽電路也確實沒有集成的驅動芯片效果好,所以一般驅動芯片還是要用的。下圖是半橋驅動的官方推薦電路,在這里要提出一個自舉電路的概念。什么是自舉電路?此半橋電路的上下橋臂功率管是交替導通的。每當下橋臂Q2開通,上橋臂Q1關斷時Vs腳接地。此時Vcc通過自舉二極管對VB和VS間的自舉電容C1充電使其接近Vcc。當Q2關斷時,Vs端的電壓會升高,由於C1電壓不能突變為Vcc,Vcc與VB間又有自舉二極管,7腳的電位接近於Vs點電位和C1上電壓之和。所以此時就為Vcc電壓,利用這個壓差就可以打開Q1。通過這樣的方式,實現了高端側的N型MOS管的導通關閉的控制。另外,光耦作為驅動也使用過,它的隔離性能不錯,ir2104推薦Vcc在10V—20V之間,光耦在10V—35V之間。

 

       

 

       IN282是一個電流采樣芯片,它與采樣電阻組合,實現電流轉化成電壓的形式來直觀反映出來,本質上其實也就是運放。它可以檢測共模電壓-14V—80V壓降,與電源電壓無關。

       限壓、限流部分由比較器LM393和觸發器74LS74組成一個閉環反饋。

 


免責聲明!

本站轉載的文章為個人學習借鑒使用,本站對版權不負任何法律責任。如果侵犯了您的隱私權益,請聯系本站郵箱yoyou2525@163.com刪除。



 
粵ICP備18138465號   © 2018-2025 CODEPRJ.COM