TL494芯片组成的开关电源电路原理

•    TL494组成的开关电源

 
　　图3.47是TL494的内部结构示意图。外接阻容定时元件RT、CT和内部振荡器组合在芯片第5脚产生固定频率的线性锯齿波信号，3、4脚的检测信号分别送PWM比较器及死区时间比较器与锯齿波电压进行比较；1、2脚和15、16脚分别为两个放大器的输人端；8、9脚和10、11脚分别为芯片内部驱动晶体管的集电极和发射极输出端；13脚为输出模式控制端，当其为高电平时，两只内部晶体管交替导通和截止，即所谓的推挽式输出，当其为低电平时，控制两只内部晶体管同时导通和截止。14脚是+5V基准电压输出端，12脚为芯片电源端。 
 

　　图3.47    TL494的内部结构示意图
 

        图3.48是采用TL494芯片的一个应用电路。电路以PWM控制芯片TL494为核心。115V交流电压串联保险F1后送桥堆D13整流，整流输出正极串联负温度系数热敏电阻(NTC)TH1后到电容C5滤波。TH1是负温度系数热敏电阻，冷态下，其电阻值相对较大，当流过电流产生热量升温后，阻值迅速减小，这可以避免滤波电容初始充电电流过大，造成对电网及元件的冲击。VD2(1N4107)是13V齐纳稳压管，和R4串联后得到13V电压，此电压加到晶体管Q3的基极，Q3处于放大状态，除去Q3发射结的压降、VD1的电压降，在TL494的电源12脚大致得到12V的稳定工作电压。VD14(1N5360)为25V的齐纳二极管，并联在芯片电源两端，当电压过高时，提供保护。IC1的输出模式控制脚13脚和基准+5V电压输出脚14脚短接，则TL494是采用内部晶体管交替导通截止的推挽输出方式。

 

　　图中的接法，当IC1的9脚输出高电平时，因为8脚接电源12V，此时8、9脚对应的内部晶体管是导通的，那么10、11脚对应的内部晶体管就是截止的，因而11脚输出高电平，Q1导通，Q2截止，12V电源通过Q1、C4、T1的初级线圈形成充电回路，在T1的次级线圈感应上负下正的电压，MOS管Q7截止；同时Q4导通，Q6栅极为高电平，Q6导通；当IC1的9脚输出低电平，11脚也输出低电平：即：IC19脚低→ Q4截止，Q5导通→ Q6截止，同时，IC1 11脚低→ Q1截止，Q2导通→ T1次级感应上正下负电压→ Q7导通，150V电压通过Q7、C7给变压器T2初级线圈充电，线圈感应上正下负的电压，而当Q7截止、Q6导通时，又感应上负下正的电压，如此，变压器T2将能量传递给次级，次级电压再整流滤波后得到几组稳定的直流电压。取样比较电压从+15V,20A输出端选取，此电压经R9、R10、R11串联分压后，从可调电阻R10中间抽头电压，和稳压芯片IC3(TL430)稳压后的2.75V电压进行误差放大，如果+15V,20A输出电压升高→ IC2第3脚电压升高，因为“虚短”，IC2第2脚电压升高，因为“虚断”，流过R14和R15的电流相等，IC2的6脚电压也放大100倍升高，线性光耦OPT01内部LED电流增大，内部三极管集电极电流增加，在R18上的电压降增加，压降足够大时，使得IC1内部关断输出，起到保护作用。串联在Q5漏极的变压器T3初级线圈感应负载电流的大小，如果电流过大，则次级感应较高的电压，此电压经取样、滤波后加到IC1的16脚，控制内部晶体管关断输出，这就是电流保护。

②UC3842组成的开关电源电路

 

　　3842/3843/3845组成的开关电源是最常见的，图3.49是3842的应用电路。117V交流电压串联R1限流，经桥堆BR1整流，C1滤波得到约160V直流电压，电压串联R2后加到IC1的第7脚，提供IC1启动电压，IC1的6脚输出PWM脉冲信号，串联R7加至MOS管Q1的栅极。当信号为高电平，Q1导通，变压器初级得电，电流线性增大，线圈有了一定电流后，IC1的6脚输出低电平，Q1截止，储存在变压器初级的电磁能量传递到次级，两组次级电压整流滤波后输出。另一次级线圈感应电压经VD2、C4、R5、VD1、C3、C2整流滤波后加到IC1的VCC电源7脚，保持IC1持续的工作电压，同时这个电压也经尺R3、R7、R5、C14取样滤波后去芯片内部的反馈端和比较器，以控制输出PWM波的占空比，稳定输出电压。

 

　　Q1的漏极串联了一个0.55Ω的取样电阻，当流过MOS管Q1的电流过大时，在取样电阻上得到较高的电压降，此电压接IC1的3脚电流感应端，如果电压超过1V，IC1迅速将输出关断，避免因电流过大而损坏电路元件。VD3、C9、R12组成续流回路，当开关管关断以后，开关变压器储存的电磁能量传输给负载。C8、VD4、给开关管提供保护，吸收线圈产生的反向高压脉冲。

图3.49是3842的应用电路