一種基於TL494晶片的脈寬調製電路的製作方法

2023-05-13 11:43:16 2

本實用新型屬於開關電源電路設計領域，尤其是涉及一種基於TL494晶片的脈寬調製電路。

背景技術：

近年來鐵路電子產品蓬勃發展，開關電源產品應用廣泛，各種功率開關管普遍應用於電路中，其控制電路方式多種多樣。其中，PWM控制技術在逆變電路中的應用最為廣泛，對逆變電路的影響也最為深刻。目前，在大量應用的逆變電路中，絕大部分都是PWM型逆變電路。TL494晶片是一種固定頻率的脈衝寬度調製電路，它包含了開關電源控制所需的全部功能，廣泛應用於半橋式、全橋式開關電源中。對TL494晶片設計合理的外圍輔助電路，可提高電路的完整性，同時可實現電源更多功能。

技術實現要素：

有鑑於此，本實用新型旨在提出一種基於TL494晶片的脈寬調製電路，利用TL494晶片實現電源過壓保護、過流保護、電壓範圍調節功能，通過對TL494晶片合理設計外圍電路，使電源電路簡化，且穩定性更高。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種基於TL494晶片的脈寬調製電路，包括TL494晶片，在所述TL494晶片的3引腳上連接過壓保護電路，15引腳和16引腳上連接有過流保護電路，1引腳和2引腳上連接電壓範圍調節電路。

進一步的，所述過壓保護電路包括電壓比較器U1，所述電壓比較器U1同相輸入端分別連接電阻R2一端和電容C2、電阻R3、電阻R4的一端，反相輸入端連接穩壓二極體Q1負極，輸出端通過電阻R5連接到所述TL494晶片的3引腳，所述電阻R2另一端連接電源輸出端，所述穩壓二極體Q1負極通過電阻R1連接至電源VCC，所述電容C2、電阻R3和電阻R4的另一端、穩壓二極體Q1正極均接地。

進一步的，所述過流保護電路包括電壓跟隨器U2和電流傳感器，所述電流傳感器一端連接電源直流輸出端，另一端通過電阻R7接至所述TL494晶片16引腳，所述電源輸出端電壓通過電阻R15連接到所述電壓跟隨器U2同相輸入端，所述電壓跟隨器U2反相輸入端連接至輸出端，輸出端連接電阻R13一端，所述電阻R13另一端連接穩壓二極體Q2負極，並連接至電阻R9、R10的相連端，所述穩壓二極體Q2正極接地，所述電阻R10另一端連接至所述TL494晶片15引腳，所述電阻R9另一端連接至所述TL494晶片13引腳和14引腳。

進一步的，所述電壓範圍調節電路包括電阻R16、R17，所述TL494晶片13引腳和14引腳連接後接至電阻R16一端，所述電阻R16另一端連接TL494晶片2引腳和電阻R17一端，所述電阻R17另一端接地，所述TL494晶片1引腳連接電阻R18一端，所述電阻R18另一端連接電容C430、電阻R22-R25的一端，所述電容C430另一端通過電阻R19依次連接電阻R20、R21、微調電位器、電容C8的一端和電源輸出端，所述微調電位器的另一端連接電阻R20-R23的另一端，所述電阻R24、R25的另一端和電容C8均接地。

進一步的，所述TL494晶片5引腳和6引腳外接電阻和電容。

進一步的，所述TL494晶片13引腳接參考電平。

相對於現有技術，本實用新型所述的基於TL494晶片的脈寬調製電路具有以下優勢：

本實用新型所述的基於TL494晶片的脈寬調製電路利用TL494晶片實現直流開關電源DC/DC逆變電路脈寬控制，通過設計外圍電路，實現了直流開關電源的過壓保護、過流保護和輸出電壓範圍調節功能，使電路更簡化，提高了電子元器件的利用率，減少了電源成本，增加了電源的穩定性和可靠性，滿足鐵路電源產品安全可靠的要求。

附圖說明

構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例所述的過壓保護電路原理圖；

圖2為本實用新型實施例所述的過流保護電路原理圖；

圖3為本實用新型實施例所述的電壓範圍調節電路原理圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不衝突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。

如圖1至3所示，一種基於TL494晶片的脈寬調製電路，包括TL494晶片，在所述TL494晶片的3引腳上連接過壓保護電路，15引腳和16引腳上連接有過流保護電路，1引腳和2引腳上連接電壓範圍調節電路。

如圖1所示，所述過壓保護電路包括電壓比較器U1，所述電壓比較器U1同相輸入端分別連接電阻R2一端和電容C2、電阻R3、電阻R4的一端，反相輸入端連接穩壓二極體Q1負極，輸出端通過電阻R5連接到所述TL494晶片的3引腳，所述電阻R2另一端連接電源輸出端，所述電壓比較器U1的4引腳接地，8引腳通過電容C1接地，所述電容連接在電源VCC和地之間，所述穩壓二極體Q1負極通過電阻R1連接至電源VCC，所述電容C2、電阻R3和電阻R4的另一端、穩壓二極體Q1正極均接地。

如圖2所示，所述過流保護電路包括電壓跟隨器U2和電流傳感器，所述電流傳感器一端連接電源直流輸出端，另一端通過電阻R7依次連接電容C6一端和所述TL494晶片16引腳，同時通過電阻R6接地，所述電容C6另一端接地，所述電源輸出端電壓通過電阻R15連接到所述電壓跟隨器U2同相輸入端，且所述電壓跟隨器U2同相輸入端通過電阻R14接地，所述電壓跟隨器U2反相輸入端連接至輸出端，輸出端連接電阻R13一端，所述電阻R13另一端連接穩壓二極體Q2負極，並連接至電阻R9、R10的相連端，所述穩壓二極體Q2正極接地，所述電阻R10另一端依次連接電阻R12、R11的一端和所述TL494晶片15引腳，所述電阻R12、R11另一端相連後接地，所述電阻R9另一端連接至所述TL494晶片13引腳和14引腳，所述TL494晶片13引腳還依次連接電阻R8、電容C5一端和電解電容C4正極，所述電容C5和電解電容C4的另一端接地，所述電阻R8另一端接至TL494晶片15引腳，所述TL494晶片12引腳通過電容C3接地，所述電容C3連接在電源VCC和地之間。

如圖3所示，所述電壓範圍調節電路包括電阻R16、R17，所述TL494晶片13引腳和14引腳連接後接至電阻R16一端，所述電阻R16另一端連接TL494晶片2引腳和電阻R17一端，所述電阻R17另一端接地，所述TL494晶片1引腳連接電阻R18一端，所述電阻R18另一端連接電容C430、電阻R22-R25的一端，所述電容C430另一端通過電阻R19依次連接電阻R20、R21、微調電位器、電容C8的一端和電源輸出端，所述微調電位器的另一端連接電阻R20-R23的另一端，所述電阻R24、R25的另一端和電容C8均接地。

所述TL494晶片5引腳和6引腳外接電阻和電容，可調節脈寬調製電路的振蕩頻率。

所述TL494晶片13引腳接參考電平，輸出最大佔空比為48％。

本實施例工作原理如下：

所述TL494晶片9引腳和10引腳接地，8引腳和11引腳為脈寬控制輸出端，可控制DC/DC逆變電路功率管的開通與關斷，輸出脈衝的寬度通過電容上的正極性鋸齒波電壓與兩個控制信號進行比較來調節；

所述過壓保護電路，是利用電壓比較器U1，2.5V基準電壓源提供反相輸入端電壓，採集電源輸出端電壓，分壓後提供同相輸入端電壓，進行比較，若輸出端電壓過大，電壓比較器U1輸出高電平，TL494晶片3引腳(反饋PWM比較器輸入端)電壓大於3.5V，晶片鎖死，再無輸出，實現了過壓保護功能；

所述電流保護電路，是利用電流傳感器，採集電源直流輸出端電流，轉化為電壓值分壓後提供TL494晶片16引腳(片內比較器同相輸入端)電壓，TL494晶片上集成的5V基準電壓源分壓後提供15引腳(片內比較器反相輸入端)電壓，當採集的電流值過大，16引腳電壓值大於15引腳電壓，電源輸出電壓減小。電源輸出電壓減少後，經分壓後通過右側的電壓跟隨器U2帶動15引腳基準電壓減少，使輸出電流隨之減小，實現了過流保護；

所述電壓範圍調節電路，是利用電源微調電位器，TL494晶片上集成的5V基準電壓源分壓後提供TL494晶片2引腳(片內比較器反相輸入端)2.5V電壓，設定輸出電壓範圍時，將微調電位器調到最小值，採集電源輸出端電壓，計算合適分壓值後提供TL494晶片1引腳(片內比較器同相輸入端)電壓，內部比較器進行比較，從而確定輸出電壓範圍。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。