TL494簡介

　　TL494是一種固定頻率脈寬調(diào)制電路，它包含了開關(guān)電源控制所需的全部功能，廣泛應(yīng)用于橋式單端正激雙管式、半、全橋式開關(guān)電源。

　　TL494工作原理

　　TL494是一個固定頻率的脈沖寬度調(diào)制電路，內(nèi)置了線性鋸齒波振蕩器，振蕩頻率可通過外部的一個電阻和一個電容進行調(diào)節(jié)，其振蕩頻率如下：

　　輸出脈沖的寬度是通過電容CT上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個控制信號進行比較來實現(xiàn)。功率輸出管Q1和Q2受控于或非門。當雙穩(wěn)觸發(fā)器的時鐘信號為低電平時才會被選通，即只有在鋸齒波電壓大于控制信號期間才會被選通。當控制信號增大，輸出脈沖的寬度將減小。

　　控制信號由集成電路外部輸入，一路送至死區(qū)時間比較器，一路送往誤差放大器的輸入端。死區(qū)時間比較器具120mV的輸入補償電壓，它限制了最小輸出死區(qū)時間約等于鋸齒波周期的4%，當輸出端接地，最大輸出占空比為96%而輸出端接參考電平時，占空比為48%。當把死區(qū)時間控制輸入端接上固定的電壓（范圍在0—3.3V之間）即能在輸脈沖上產(chǎn)生附加的死區(qū)時間。

　　脈沖寬度調(diào)制比較器為誤差放大器調(diào)節(jié)輸出脈寬提供了一個手段：當反饋電壓從0.5V變化到3.5時，輸出的脈沖寬度區(qū)確定的最大導(dǎo)通百分比時間中下降到零。兩個誤差放大器具有從-0.3V到（Vcc-2.0）的共模輸入范圍，這可能從電出電壓和電流察覺得到。誤差放大器的輸出端常處于高電平，它與脈沖寬度調(diào)制器的反相輸入端進行“或”運算，正電路結(jié)構(gòu)，放大器只需最小的輸出即可支配控制回路。

　　當比較器CT放電，一個正脈沖出現(xiàn)在死區(qū)比較器的輸出端，受脈沖約束的雙穩(wěn)觸發(fā)器進行計時，同時停止輸出Q1和Q2的工作。若輸出控制端連接到參考電壓源，那么調(diào)制脈沖交替輸出至兩個輸出晶體管，輸出頻率等于脈沖振器的一半。如果工作于單端狀態(tài)，且最大占空比小于50%時，輸出驅(qū)動信號分別從晶體管Q1或Q2取得。輸出變壓器個反饋繞組及二極管提供反饋電壓。在單端工作模式下，當需要更高的驅(qū)動電流輸出，亦可將Q1和Q2并聯(lián)使用，這時需將輸出模式控制腳接地以關(guān)閉雙穩(wěn)觸發(fā)器。這種狀態(tài)下，輸?shù)拿}沖頻率將等于振蕩器的頻率。

　　TL494引腳圖及引腳介紹

　　1腳/同相輸入：誤差放大器1同相輸入端。

　　2腳/反相輸入：誤差放大器1反相輸入端。

　　3腳/補償/PWM比較輸入：接RC網(wǎng)絡(luò)，以提高穩(wěn)定性。

　　4腳/死區(qū)時間控制：輸入0-4VDC電壓，控制占空比在0-45%之間變化。同時該因腳也可以作為軟啟動端，使脈寬在啟動時逐步上升到預(yù)定值。

　　5腳/CT：振蕩器外接定時電阻。

　　6腳/RT：振蕩器外接定時電容。振蕩頻率：f=1/RTCT。

　　7腳/GND：電源地。

　　8腳/C1：輸出1集電極。

　　9腳/E1：輸出1發(fā)射極。

　　10腳/E2：輸出2發(fā)射極。

　　11腳/C2：輸出2集電極。

　　12腳/Vcc：芯片電源正。7-40VDC。

　　13腳/輸出控制：輸出方式控制，該腳接地時，兩個輸出同步，用于驅(qū)動單端電路。接高電平時，兩個輸出管交替導(dǎo)通，可以用于驅(qū)動橋式、推挽式電路的兩個開關(guān)管。

　　14腳/VREF：5VDC電壓基準輸出。

　　15腳/反相輸入：誤差放大器2反相輸入端。

　　16腳/同相輸入：誤差放大器2同相輸入端。

　　tl494應(yīng)用電路

　　上圖是個帶穩(wěn)壓和限流的圖紙，只是在第一幅圖上增加了兩個兩個誤差放大器的應(yīng)用（一個限流保護用，一個穩(wěn)壓用）.TL494兩個誤差放大器允許獨立使用，但獨立使用時要和tl494的3腳接好RC網(wǎng)絡(luò)，上圖中的c6和c7就起這個作用。

　　R3提供場管的開啟電壓，R4和C1起到電流緩沖作用。網(wǎng)上介紹很多了，電瓶輸入電壓接反的話幾乎不會有電流通過。接入正確的話，等效一個小內(nèi)阻的電阻串聯(lián)其中。內(nèi)阻由所選的場管決定，比如IRF3025是0.008歐姆兩個并聯(lián)就等效一個0.004歐姆的電阻了。將這個電路的S.D兩極代替電阻R10這樣就變成限流100A的電路了。考慮不需要這么大的電流就把R4和R6的分壓取在0.2V，（4.7k和220）這樣限制電流在50A左右。

　　電動助力車控制電路的設(shè)計

　　電動車控制電路最基本的功能，就是通過騎者對控制手柄的旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對電機脈沖調(diào)寬式無級調(diào)速，是一個開環(huán)的速度控制系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)較為簡單（有刷電機）。目前，電動助力車較為廣泛采用動力型鉛酸密封免維護電池。其特點：能量密度較低、續(xù)駛能力及壽命有一個限制。但以其價格較為低廉而得到廣泛應(yīng)用。在控制電路設(shè)計時應(yīng)考慮過流保護、欠壓保護、欠速保護等。為使電路結(jié)構(gòu)簡單、成本低，通過騎者細心操作可省去欠速保護電路，不會對蓄電池供電造成嚴重影響?？刂齐娐贩娇驁D見圖 &。

　　幾點說明：

　　功率驅(qū)動管一般選用MOSEET場效應(yīng)管，其輸入阻抗很高，可直接由TL494晶體三極管推動.TL494的13腳用來控制輸出模式。該端為高電平時，兩路輸出分別由觸發(fā)器Q1和Q2端控制，形成雙輸出方式，即推挽型輸出。此時，PWM輸出脈沖頻率為振蕩頻率的一半，最大占空比為 48%；該端為低電平時，觸發(fā)器不起作用，兩路輸出相同，其頻率與振蕩器頻率相同，最大占空比為98%。此時，兩路可以并聯(lián)輸出，以增大驅(qū)動能力（約400mA）。振蕩頻率在10khz到20khz范圍內(nèi)即可，主要取決于MOSFET的開關(guān)速度和開關(guān)損耗。

　　兩個誤差放大器的同相輸入端和反相輸入端分別接至基準信號（從TL494的14腳分壓后取得）和反饋信號作為過流、欠壓比較器，實現(xiàn)保護功能。值得一提的是過流采樣電阻值不宜過大，以便減少不必要的損耗。取樣電壓較低時，易產(chǎn)生漂移，設(shè)計時應(yīng)考慮。

　　電動助力車在使用過程中，控制手柄一旦損壞或與控制器連接電纜斷開，控制就會失靈，當接通電源時，電機就會轉(zhuǎn)動造成事故。因此，在電路設(shè)計中增加一個控制手柄保護電路顯得非常必要。電動助力車在全天候條件下行駛，尤其是在雨季或南方濕度較大的氣候條件下行駛，控制器易受潮而損壞，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上采用環(huán)氧密封灌注或硅膠密封處理是行之有效的辦法之一。

　　結(jié)束語

　　本文所述的驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)簡單，基本滿足了電動助力車的要求。雖然采取了保護措施，對延長電池的壽命起到了一定的作用，但還遠遠不夠。電池的續(xù)駛能力與電機和控制器的效率、負荷、路況、氣候、環(huán)境溫度等諸多因素有關(guān)。最重要的是不要讓電池長期過放電流。為此，車手在起動時，不要零起步，上坡時，腳踏電動同時進行，有利于延長蓄電池的使用壽命。