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感应研究所 发布于2018-09-08 22:29
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单管zvs电磁充电器?TL494基本常识

楼层直达

比cgshop偷工减料虚标参数还卖75的高到不知道哪去了
有信号源还是厉害的
之前在AC4569409中提到了单管ZVS用了这个芯片,现在简单整理下TL494基本资料
TL494,是一种开关电源脉宽调制(PWM)控制芯片。,我们常说它是运放(运算放大器)

运算放大器英语:Operational Amplifier,簡稱OPOPAop-amp运放)是一种直流耦合,差模(差動模式)輸入、通常為單端輸出(Differential-in, single-ended output)的高增益(gain)電壓放大器。在这种配置下,运算放大器能产生一个比输入端电势差大数十万倍的输出电势(对地而言)。因为刚开始主要用于加法,減法等類比运算电路中,因而得名。
通常使用運算放大器時,會將其輸出端與其反相輸入端(inverting input node)連接,形成一負反馈組態。原因是運算放大器的電壓增益非常大,範圍從數百至數萬倍不等,使用負回授方可保證電路的穩定運作。但是這並不代表運算放大器不能連接成正反馈組態,相反地,在很多需要產生震盪訊號的系統中,正反饋組態的運算放大器是很常見的組成元件。
运算放大器有许多的規格参数,例如:低频增益单位增益频率(unity-gain frequency)、相位邊限(phase margin)、功耗输出摆幅共模抑制比电源抑制比共模输入范围(input common mode range)、轉動率(slew rate)、输入偏移電壓(input offset voltage,又譯:失调电压)及雜訊等。
目前運算放大器廣泛應用於家電,工業以及科學儀器領域。一般用途的積體電路運算放大器售價不到一人民币,而現在運算放大器的設計已經非常成熟,輸出端可以直接短路到系統的接地端而不至於產生短路電流破壞元件本身。


tl494图示


TL494于1980年代初由德州仪器公司设计并推出,推出后立刻得到市场的广泛接受,尤其是在PC机ATX半桥电源上。直至今日,仍有相当比例的PC机电源基于TL494芯片。多年来,作为最廉价的双端PWM芯片,TL494在双端拓扑,如推挽和半桥中应用极多。由于其较低的工作频率以及单端的输出端口特性,它常配合功率双极性晶体管(BJT)使用,如用于配合功率MOSFET则需外加电路。
TL494已成为一种工业标准芯片,由很多家集成电路厂商生产。它也被命名为其他型号,如飞兆(Fairchild,又称仙童)公司将它的TL494兼容芯片命名为KA7500。
虽然TL494的架构被历史证明极为优秀,但由于其老旧的工艺、低频率、以及缺乏新的节能特性,它正在高端市场面临着淘汰。至2008年,几乎没有售价高于人民币300元的开关电源使用TL494作为主控芯片了,尽管低端、中端市场仍然大量采用。


  • 调制方式:定频调宽
  • 控制模式:电压模式
  • 最高额定频率:300000Hz
  • 输出端口:双端交错
  • 每端最大占空比:45%
  • 封装:SOP-16, DIP-16
  • 常用拓扑:Buck、推挽、半桥
5V基准源
TL494内置了基于带隙原理基准源,基准源的稳定输出电压为5V,条件是VCC电压在7V以上,误差在100mV之内。基准源的输出引脚是第14脚 REF.
锯齿波振荡器
TL494内置了线性锯齿波振荡器,产生0.3~3V的锯齿波。振荡频率可通过外部的一个电阻Rt和一个电容Ct进行调节,其振荡频率为:f=1/RtCt,其中Rt的单位为欧姆,Ct的单位为法拉。锯齿波可以在Ct引脚测量到。
运算放大器
TL494集成了两个单电源供电的运算放大器。运算放大器传递函数为ft(ni,inv)=A(ni-inv),但不能越出输出摆幅。一般电源电路中,运放接成闭环运行。少数特殊情况下使用开环,由外界输入信号。 两个运放的输出端分别接一个二极管,和COMP引脚以及后级电路(比较器)相连接。这保证了两个运放中较高的输出进入后级电路。
比较器
运算放大器输出的信号(COMP引脚)在芯片内部进入比较器正输入端,和进入负输入端的锯齿波比较。当锯齿波高于COMP引脚的信号时,比较器输出0,反之则输出1.
脉冲触发器
脉冲触发器在锯齿波的下降沿且比较器输出1时导通,令两个中的一个输出端(依次轮流)片内三极管导通,并在比较器输出降到0时截止。
静区时间比较器
静区(直译死区)时间由Dead Time Control引脚4设置,它通过一个比较器对脉冲触发器实行干扰,限制最大占空比。可设置的每端占空比上限最高为45%,在工作频率高于150KHz时占空比上限是42%左右。(当DTC引脚电平被设为0时)
时序图

设计图

注意:以下的示例设计是过于陈旧的。新的设计有更高的效率和更低的成本。

ATX半桥电源

Buck拓扑稳压电源

数据表:

























[img]http://imgs.aixifan.com/o_1cmsec19msihs356pi1irt1k0m3f.png[/img]
[img]http://imgs.aixifan.com/o_1cmsec19mf6m22t194bp9u1s3d3g.png[/img]
[img]http://imgs.aixifan.com/o_1cmsec19mtcrr4d1lfm1mru1r333h.png[/img]
[img]http://imgs.aixifan.com/o_1cmsec19mouf19r11h8oqensd63i.png[/img]
[img]http://imgs.aixifan.com/o_1cmsec19m1c57env19nukre5tk3j.png[/img]
[img]http://imgs.aixifan.com/o_1cmsec19mkj21c9m10cv1ucn3q63k.png[/img]
[img]http://imgs.aixifan.com/o_1cmsec19md081h971sarvbt1cfi3l.png[/img]
最后看得出来,我们将这个芯片简单的分析资料之后认为单管实现ZVS零电压开关纯软开逆变方案是完全可行的,不得不说这个电路的作者是真的会电源设计,而不是淘宝上那种靠扒老外的电路图然后偷工减料虚标参数的奸商。它能实现单管ZVS。
[img]http://imgs.aixifan.com/content/2018_09_07/1536259000.png[/img]
另外简单的将TL494称为运放不准确,TL494不仅仅包含一个运算放大器。
最后感谢华强北,没有华强北就没有图拉丁,这东西华强北才卖20元,还没有抹除IC上的型号所以我能简单的分析电路甚至还可以逆向工程虽然并没有什么用。华强北永远比你自己做电路便宜得多。
这个电路带控制器能简单的实现电压调节,各种保险和保护,而且还是双电源。比之前揭秘的CGSHOP高到不知道哪去了。
http://www.acfun.cn/a/ac4180987
之前说的倍压整流放电断续的原因应该主要还是因为电容器的充电需要时间。至于标题混逸站时间长了积习难改,抱歉 已经没有当年混AC的操守了

PS:隔壁民科论坛说的单管自激ZVS还没有人做出来,但是据我所知现在的开关电源很多都是直接信号源上单管的,包括某宝常见的打猎机激光包机,都是单管的。它们解决功率问题使用的是多路并联解决问题,与之前奸商的手法别无二致。
PS:https://www.bilibili.com/video/av29985762
https://v.youku.com/v_show/id_XOTM0ODA5NDUy.html?spm=a2h0j.11185381.listitem_page1.5!4~A 根据计算,就算真的3S内充了2000微法的电容到了400V,那么功率P也只等于400*400*0.5*0.002/3=53W,离奸商说的200W好像差了4倍啊(滑稽)
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感应研究所 发布于2018-09-08 22:32
沙发F
这个电路的作者还是厉害啊,通常TL494只能驱动BJT不能驱动MOSFET,于是就添加了MOS驱动器在电路上。整个电路虽然只有一个7580功率管但是却集成了完备的控制系统而且只卖20元。各位预算不足时可以考虑尝试一下这个电路,感觉很有意思
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