21 подписчик

TL494 - как работает народный ШИМ контроллер?

4 января 20214 янв 2021

1755

2 мин

L494 - по праву можно назвать народным ШИМ контроллером. Он не дорогой и легкий в изучении. Микросхема содержит в себе два усилителя ошибки, время задающий генератор с возможностью синхронизации и источник опорного напряжения +5В,

У большинства начинающих возникает проблема в понимании принципа работы. В данной статье я постараюсь подробно объяснить принцип работы.

Кратко пробежимся по контактам микросхемы.

1 - Не инвертированный вход усилителя ошибки №1.
2 - Инвертированный вход усилителя ошибки №1.
3 - Обратная связь с выхода усилителя ошибки №1 и №2.
4 - Вывод, контролирующий скважность импульсов.
5 - Время задающий конденсатор.
6 - Время задающий резистор.
7- Земля.
8 - Коллектор транзистора №1.
9 - Эмиттер транзистора №1.
10 - Эмиттер транзистора №2.
11 - Коллектор транзистора №2.
12 - Плюс источника питания до +41В.
13 - Выбор режима работы.
14 - Опорное напряжение +5В.
15 - Инвертированный вход усилителя ошибки №2.
16 - Не инвертированный вход усилителя ошибки №2.

КАК ПРОВЕРИТЬ МИКРОСХЕМУ?

Проверить микросхему легко. Достаточно подключить её к питанию, а на вход генератора (контакты 5 и 6) подключить время задающий конденсатор и резистор. Для генерации частоты в 100 кГц, достаточно подключить резистор на 12 кОм и конденсатор на 0.1 мкФ.

В технической документации приведена даже схема проверки микросхемы:

Повторим схему в симуляторе электрических цепей Proteus.

1. Следует обратить внимание на точку OSC. В указанной точке должен генерироваться пилообразный сигнал амплитудой в 3 Вольта. Если амплитуда отсутствует, значит либо обвязка микросхемы не корректна (повреждена), либо не исправен генератор микросхемы.

2. Следует обратить внимание на точку C1 или C2 .

В указанных точках должен быть меандр. На осциллограмме он указан синим.

При нормальной работе меандр должен составлять 3 - 5 процента от периода.

Собственно на этом проверка микросхемы завершена.

Как поменять режим работы микросхемы?

Микросхема может работать как в однотактном режиме, это когда оба транзистора открываются одновременно, либо в двухтактном режиме, это когда оба транзистора открываются поочередно.

Для изменения режима достаточно либо заземлить ножку 13 (OUTPUT CTRL) и тогда микросхема будет работать в однотактном режиме (оба транзистора открываются и закрываются одновременно).

В однотактном режиме сигналы находятся в одной фазе.

В случае, если требуется двухтактный режим, то ножку следует подключить к опорному источнику напряжения, за это отвечает ножка 14.

В двухтактном режиме сигналы находятся в противофазе.

Как изменить скважность ШИМ?

Для изменения скважности, отвечает ножка 14 (DTC). Если изменять напряжение на выводе 4 от 100мВ до 3В, то будет меняться коэффициент заполнения от 3% до 100%. Ниже будет приведена осциллограмма, где желтая - выход с генератора, синяя - выход с коллектора транзистора, а красная - пороговое значение напряжение на выходе 4 ножки.

На 14 ножке установлено напряжение 100 мВ.

Соответственно если увеличивать напряжение на ножке 4, пороговый уровень будет подниматься и следовательно будет увеличиваться коэффициент заполнения скважности.

На ножке 14 установлено напряжение 1.5В, что соответствует 50% коэффициенту заполнения.

Максимальный порог, который можно установить равняется максимальной точке амплитуде. То есть 3В.

На ножке 14 установлено напряжение 3В, что соответствует 100% коэффициенту заполнения.

Для чего нужны операционные усилители и обратная связь?

Микросхема содержит два операционных усилителя и цепь обратной связи. Как работают операционные усилители, я напишу чуть позже, а сейчас вам нужно просто понимать, что при "срабатывании" операционного усилителя, микросхема уходит в "защиту", другими словами она перестает коммутировать сигнал и открывает оба транзистора. Цепь обратной связи (FEEDBACK) может быть применима для увеличения коэффициента усиления. Но обо всем этом в других статьях.