一文詳解PWM控制器TL494的工作原理

降壓轉換器（降壓轉換器）是一種DC-DC 開關轉換器，可在降低電壓的同時保持恒定的功率平衡。降壓轉換器的主要特點是效率，這意味著板載降壓轉換器可以延長電池壽命、減少熱量、減小尺寸并提高效率。

一、降壓轉換器如何工作？

降壓轉換器

上圖顯示了一個基本的降壓轉換器電路。如果要了解降壓轉換器的工作原理，可以分2種情況，一是晶體管導通、二是晶體管關斷。

1、晶體管導通狀態(tài)

晶體管導通狀態(tài)

在這種情況下，我們可以看到二極管處于開路狀態(tài)，因為它處于反向偏置狀態(tài)。在這種情況下，一些初始電流將開始流過負載，但電流受到電感的限制，因此電感也開始逐漸充電。因此，在電路導通期間，電容周期積累電荷，并且該電壓反映在負載兩端。

2、晶體管關斷狀態(tài)

晶體管導通狀態(tài)

當晶體管處于截止狀態(tài)時，存儲在電感 L1 中的能量崩潰并通過二極管 D1 流回，如電路中的箭頭所示。在這種情況下，電感兩端的電壓呈反極性，因此二極管處于正向偏置狀態(tài)。現(xiàn)在由于電感磁場的崩潰，電流繼續(xù)流過負載，直到電感耗盡電荷。

在電感幾乎耗盡存儲能量的一段時間后，負載電壓再次開始下降，在這種情況下，電容 C1 成為主要電流源，電容在那里保持電流流動直到下一個周期開始再次。

通過改變開關頻率和開關時間，我們可以從降壓轉換器獲得從 0 到 Vin 的任何輸出。

三、集成電路 TL494

在構建TL494降壓轉換器下之前，先了解 PWM 控制器 TL494 的工作原理。TL494 IC 有 8 個功能塊，如下所示和描述。

集成電路 TL494

1、5V 參考穩(wěn)壓器

5V 內部參考穩(wěn)壓器輸出是 REF 引腳，即 IC 的引腳 14。參考穩(wěn)壓器為內部電路提供穩(wěn)定的電源，如脈沖控制觸發(fā)器、振蕩器、死區(qū)時間控制比較器和 PWM 比較器。穩(wěn)壓器還用于驅動負責控制輸出的誤差放大器。

5V 參考穩(wěn)壓器

該基準在內部編程為 ±5% 的初始精度，并在 7V 至 40V 的輸入電壓范圍內保持穩(wěn)定性。對于低于 7V 的輸入電壓，穩(wěn)壓器在輸入的 1V 范圍內飽和并跟蹤它。

2、振蕩器

振蕩器生成鋸齒波并向死區(qū)時間控制器和 PWM 比較器提供各種控制信號。振蕩器的頻率可以通過選擇定時元件R T 和 C T來設置。

振蕩器

振蕩器的頻率可以通過下面的公式計算：

F= 1/(RT * CT)

僅對于單端應用，振蕩器頻率等于輸出頻率。對于推挽應用，輸出頻率是振蕩器頻率的二分之一。

3、死區(qū)時間控制比較器

死區(qū)時間或簡單地說關斷時間控制提供最小死區(qū)時間或關斷時間。當輸入電壓大于振蕩器的斜坡電壓時，死區(qū)時間比較器的輸出會阻止開關晶體管。向DTC引腳施加電壓會產生額外的死區(qū)時間，因此當輸入電壓從 0 到 3V 變化時，會提供從最小值 3% 到 100% 的額外死區(qū)時間。簡單來說，我們可以在不調整誤差放大器的情況下改變輸出波的占空比。