CN106571793A - 一种基于tl494芯片的脉宽调制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于TL494芯片的脉宽调制电路，包括TL494芯片，在所述TL494芯片的3引脚上连接过压保护电路，15引脚和16引脚上连接有过流保护电路，1引脚和2引脚上连接电压范围调节电路。本发明的有益效果：利用TL494芯片实现直流开关电源DC/DC逆变电路脉宽控制，通过设计外围电路，实现了直流开关电源的过压保护、过流保护和输出电压范围调节功能，使电路更简化，提高了电子元器件的利用率，减少了电源成本，增加了电源的稳定性和可靠性，满足铁路电源产品安全可靠的要求。

Description

一种基于TL494芯片的脉宽调制电路
技术领域
本发明属于开关电源电路设计领域，尤其是涉及一种基于TL494芯片的脉宽调制电路。
背景技术
近年来铁路电子产品蓬勃发展，开关电源产品应用广泛，各种功率开关管普遍应用于电路中，其控制电路方式多种多样。其中，PWM控制技术在逆变电路中的应用最为广泛，对逆变电路的影响也最为深刻。目前，在大量应用的逆变电路中，绝大部分都是PWM型逆变电路。TL494芯片是一种固定频率的脉冲宽度调制电路，它包含了开关电源控制所需的全部功能，广泛应用于半桥式、全桥式开关电源中。对TL494芯片设计合理的外围辅助电路，可提高电路的完整性，同时可实现电源更多功能。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种基于TL494芯片的脉宽调制电路，利用TL494芯片实现电源过压保护、过流保护、电压范围调节功能，通过对TL494芯片合理设计外围电路，使电源电路简化，且稳定性更高。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于TL494芯片的脉宽调制电路，包括TL494芯片，在所述TL494芯片的3引脚上连接过压保护电路，15引脚和16引脚上连接有过流保护电路，1引脚和2引脚上连接电压范围调节电路。
进一步的，所述过压保护电路包括电压比较器U1，所述电压比较器U1同相输入端分别连接电阻R2一端和电容C2、电阻R3、电阻R4的一端，反相输入端连接稳压二极管Q1负极，输出端通过电阻R5连接到所述TL494芯片的3引脚，所述电阻R2另一端连接电源输出端，所述稳压二极管Q1负极通过电阻R1连接至电源VCC，所述电容C2、电阻R3和电阻R4的另一端、稳压二极管Q1正极均接地。
进一步的，所述过流保护电路包括电压跟随器U2和电流传感器，所述电流传感器一端连接电源直流输出端，另一端通过电阻R7接至所述TL494芯片16引脚，所述电源输出端电压通过电阻R15连接到所述电压跟随器U2同相输入端，所述电压跟随器U2反相输入端连接至输出端，输出端连接电阻R13一端，所述电阻R13另一端连接稳压二极管Q2负极，并连接至电阻R9、R10的相连端，所述稳压二极管Q2正极接地，所述电阻R10另一端连接至所述TL494芯片15引脚，所述电阻R9另一端连接至所述TL494芯片13引脚和14引脚。
进一步的，所述电压范围调节电路包括电阻R16、R17，所述TL494芯片13引脚和14引脚连接后接至电阻R16一端，所述电阻R16另一端连接TL494芯片2引脚和电阻R17一端，所述电阻R17另一端接地，所述TL494芯片1引脚连接电阻R18一端，所述电阻R18另一端连接电容C430、电阻R22-R25的一端，所述电容C430另一端通过电阻R19依次连接电阻R20、R21、微调电位器、电容C8的一端和电源输出端，所述微调电位器的另一端连接电阻R20-R23的另一端，所述电阻R24、R25的另一端和电容C8均接地。
进一步的，所述TL494芯片5引脚和6引脚外接电阻和电容。
进一步的，所述TL494芯片13引脚接参考电平。
相对于现有技术，本发明所述的基于TL494芯片的脉宽调制电路具有以下优势：
本发明所述的基于TL494芯片的脉宽调制电路利用TL494芯片实现直流开关电源DC/DC逆变电路脉宽控制，通过设计外围电路，实现了直流开关电源的过压保护、过流保护和输出电压范围调节功能，使电路更简化，提高了电子元器件的利用率，减少了电源成本，增加了电源的稳定性和可靠性，满足铁路电源产品安全可靠的要求。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的过压保护电路原理图；
图2为本发明实施例所述的过流保护电路原理图；
图3为本发明实施例所述的电压范围调节电路原理图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1至3所示，一种基于TL494芯片的脉宽调制电路，包括TL494芯片，在所述TL494芯片的3引脚上连接过压保护电路，15引脚和16引脚上连接有过流保护电路，1引脚和2引脚上连接电压范围调节电路。
如图1所示，所述过压保护电路包括电压比较器U1，所述电压比较器U1同相输入端分别连接电阻R2一端和电容C2、电阻R3、电阻R4的一端，反相输入端连接稳压二极管Q1负极，输出端通过电阻R5连接到所述TL494芯片的3引脚，所述电阻R2另一端连接电源输出端，所述电压比较器U1的4引脚接地，8引脚通过电容C1接地，所述电容连接在电源VCC和地之间，所述稳压二极管Q1负极通过电阻R1连接至电源VCC，所述电容C2、电阻R3和电阻R4的另一端、稳压二极管Q1正极均接地。
如图2所示，所述过流保护电路包括电压跟随器U2和电流传感器，所述电流传感器一端连接电源直流输出端，另一端通过电阻R7依次连接电容C6一端和所述TL494芯片16引脚，同时通过电阻R6接地，所述电容C6另一端接地，所述电源输出端电压通过电阻R15连接到所述电压跟随器U2同相输入端，且所述电压跟随器U2同相输入端通过电阻R14接地，所述电压跟随器U2反相输入端连接至输出端，输出端连接电阻R13一端，所述电阻R13另一端连接稳压二极管Q2负极，并连接至电阻R9、R10的相连端，所述稳压二极管Q2正极接地，所述电阻R10另一端依次连接电阻R12、R11的一端和所述TL494芯片15引脚，所述电阻R12、R11另一端相连后接地，所述电阻R9另一端连接至所述TL494芯片13引脚和14引脚，所述TL494芯片13引脚还依次连接电阻R8、电容C5一端和电解电容C4正极，所述电容C5和电解电容C4的另一端接地，所述电阻R8另一端接至TL494芯片15引脚，所述TL494芯片12引脚通过电容C3接地，所述电容C3连接在电源VCC和地之间。
如图3所示，所述电压范围调节电路包括电阻R16、R17，所述TL494芯片13引脚和14引脚连接后接至电阻R16一端，所述电阻R16另一端连接TL494芯片2引脚和电阻R17一端，所述电阻R17另一端接地，所述TL494芯片1引脚连接电阻R18一端，所述电阻R18另一端连接电容C430、电阻R22-R25的一端，所述电容C430另一端通过电阻R19依次连接电阻R20、R21、微调电位器、电容C8的一端和电源输出端，所述微调电位器的另一端连接电阻R20-R23的另一端，所述电阻R24、R25的另一端和电容C8均接地。
所述TL494芯片5引脚和6引脚外接电阻和电容，可调节脉宽调制电路的振荡频率。
所述TL494芯片13引脚接参考电平，输出最大占空比为48％。
本实施例工作原理如下：
所述TL494芯片9引脚和10引脚接地，8引脚和11引脚为脉宽控制输出端，可控制DC/DC逆变电路功率管的开通与关断，输出脉冲的宽度通过电容上的正极性锯齿波电压与两个控制信号进行比较来调节；
所述过压保护电路，是利用电压比较器U1，2.5V基准电压源提供反相输入端电压，采集电源输出端电压，分压后提供同相输入端电压，进行比较，若输出端电压过大，电压比较器U1输出高电平，TL494芯片3引脚(反馈PWM比较器输入端)电压大于3.5V，芯片锁死，再无输出，实现了过压保护功能；
所述电流保护电路，是利用电流传感器，采集电源直流输出端电流，转化为电压值分压后提供TL494芯片16引脚(片内比较器同相输入端)电压，TL494芯片上集成的5V基准电压源分压后提供15引脚(片内比较器反相输入端)电压，当采集的电流值过大，16引脚电压值大于15引脚电压，电源输出电压减小。电源输出电压减少后，经分压后通过右侧的电压跟随器U2带动15引脚基准电压减少，使输出电流随之减小，实现了过流保护；
所述电压范围调节电路，是利用电源微调电位器，TL494芯片上集成的5V基准电压源分压后提供TL494芯片2引脚(片内比较器反相输入端)2.5V电压，设定输出电压范围时，将微调电位器调到最小值，采集电源输出端电压，计算合适分压值后提供TL494芯片1引脚(片内比较器同相输入端)电压，内部比较器进行比较，从而确定输出电压范围。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于TL494芯片的脉宽调制电路，其特征在于：包括TL494芯片，在所述TL494芯片的3引脚上连接过压保护电路，15引脚和16引脚上连接有过流保护电路，1引脚和2引脚上连接电压范围调节电路。
2.根据权利要求1所述的一种基于TL494芯片的脉宽调制电路，其特征在于：所述过压保护电路包括电压比较器U1，所述电压比较器U1同相输入端分别连接电阻R2一端和电容C2、电阻R3、电阻R4的一端，反相输入端连接稳压二极管Q1负极，输出端通过电阻R5连接到所述TL494芯片的3引脚，所述电阻R2另一端连接电源输出端，所述稳压二极管Q1负极通过电阻R1连接至电源VCC，所述电容C2、电阻R3和电阻R4的另一端、稳压二极管Q1正极均接地。
3.根据权利要求1所述的一种基于TL494芯片的脉宽调制电路，其特征在于：所述过流保护电路包括电压跟随器U2和电流传感器，所述电流传感器一端连接电源直流输出端，另一端通过电阻R7接至所述TL494芯片16引脚，所述电源输出端电压通过电阻R15连接到所述电压跟随器U2同相输入端，所述电压跟随器U2反相输入端连接至输出端，输出端连接电阻R13一端，所述电阻R13另一端连接稳压二极管Q2负极，并连接至电阻R9、R10的相连端，所述稳压二极管Q2正极接地，所述电阻R10另一端连接至所述TL494芯片15引脚，所述电阻R9另一端连接至所述TL494芯片13引脚和14引脚。
4.根据权利要求1所述的一种基于TL494芯片的脉宽调制电路，其特征在于：所述电压范围调节电路包括电阻R16、R17，所述TL494芯片13引脚和14引脚连接后接至电阻R16一端，所述电阻R16另一端连接TL494芯片2引脚和电阻R17一端，所述电阻R17另一端接地，所述TL494芯片1引脚连接电阻R18一端，所述电阻R18另一端连接电容C430、电阻R22-R25的一端，所述电容C430另一端通过电阻R19依次连接电阻R20、R21、微调电位器、电容C8的一端和电源输出端，所述微调电位器的另一端连接电阻R20-R23的另一端，所述电阻R24、R25的另一端和电容C8均接地。
5.根据权利要求1所述的一种基于TL494芯片的脉宽调制电路，其特征在于：所述TL494芯片的5引脚和6引脚外接电阻和电容。
6.根据权利要求1所述的一种基于TL494芯片的脉宽调制电路，其特征在于：所述TL494芯片的13引脚接参考电平。
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