Generátor impulzů se používá pro laboratorní výzkum ve vývoji a seřizování elektronických zařízení. Generátor pracuje v rozsahu napětí od 7 do 41 voltů a vysoké zatížitelnosti v závislosti na výstupním tranzistoru. Amplituda výstupních impulsů se může rovnat hodnotě napájecího napětí mikroobvodu až do mezní hodnoty napájecího napětí tohoto mikroobvodu +41 V. Jeho základ je známý všem, často se v něm používá.
Analogy TL494 jsou mikroobvody KA7500 a její domácí klon - KR1114EU4 .
Mezní hodnoty parametrů:
Napájecí napětí 41V
Vstupní napětí zesilovače (Vcc + 0,3) V
Výstupní napětí kolektoru 41V
Výstupní proud kolektoru 250 mA
Celkový ztrátový výkon v nepřetržitém režimu 1 W.
Rozsah okolní provozní teploty:
-c přípona L -25..85С
- s příponou С.0..70С
Rozsah skladovacích teplot -65 ... + 150 ° C
Schéma zařízení
Obvod pravoúhlého generátoru pulsů
Deska plošných spojů generátoru zapnuta TL494 a další soubory jsou v samostatném souboru.
Frekvence je řízena spínačem S2 (hrubý) a odporem RV1 (plynule), pracovní cyklus je řízen odporem RV2. Přepínač SA1 mění provozní režimy generátoru z fázového (s jedním koncem) na antifázový (push-pull). Rezistor R3 vybírá nejoptimálnější překrývající se frekvenční rozsah, rozsah nastavení pracovního cyklu lze zvolit pomocí odporů R1, R2.
Součásti generátoru impulzů
Kondenzátory C1-C4 časovacího obvodu jsou vybrány pro požadovaný kmitočtový rozsah a jejich kapacita může být od 10 mikrofaradů pro sub-rozsah infračerveného záření do 1000 pikofaradů pro nejvyšší frekvenci.
Když je průměrný proud omezen na 200 mA, obvod je schopen rychle nabít bránu, ale
je nemožné jej vybít s vypnutým tranzistorem. Vybíjení brány uzemněným odporem je také neuspokojivě pomalé. Pro tyto účely se používá nezávislý doplňkový opakovač.
- Přečtěte si: „Jak vydělat z počítače“.
Generátor na TL494 s řízením frekvence a pracovního cyklu
Velmi užitečným zařízením pro experimenty a ladění je frekvenční generátor. Požadavky na něj jsou malé, potřebujete pouze:
- nastavení frekvence (perioda opakování pulzu)
- nastavení pracovního cyklu (pracovní cyklus, délka pulzu)
- široký rozsah
Rozsah úpravy frekvence generátoru je extrémně vysoký - od desítek hertzů po 500 kHz a v některých případech až do 1 MHz, v závislosti na mikroobvodu mají různí výrobci různé skutečné hodnoty maximální frekvence, kterou lze zmáčknout ven.
Pojďme k popisu obvodu:
Pit ± a Pit ~ - napájení digitální části obvodu s konstantním a střídavým napětím 16-20 voltů.
Vout - napájecí napětí, bude na výstupu generátoru, od 12 voltů. Pro napájení digitální části obvodu z tohoto napětí je nutné připojit Vout a Pit ± s ohledem na polaritu (od 16 voltů).
OUT (+ / D) - výkon generátoru, s ohledem na polaritu. + - napájecí zdroj plus, D - odtok tranzistoru s efektem pole. K nim je připojena zátěž.
G D S - šroubový blok pro připojení tranzistoru s efektem pole, který je vybrán podle parametrů v závislosti na vašich požadavcích na frekvenci a výkon. Uspořádání desky s plošnými spoji je provedeno s ohledem na minimální délku vodičů k výstupnímu spínači a jejich požadovanou šířku.
Řídící orgány:
Rt je proměnný rezistor pro ovládání frekvenčního rozsahu generátoru, jeho odpor musí být zvolen podle vašich konkrétních požadavků. Níže je připojena online kalkulačka pro výpočet frekvence TL494. Rezistor R2 omezuje minimální hodnotu odporu časovacího odporu mikroobvodu. Může být vybrán pro konkrétní instanci mikroobvodu nebo může být nastaven jako v diagramu.
Ct - kondenzátor pro nastavení frekvence, opět s odkazem na online kalkulačku. Umožňuje nastavit rozsah úprav podle vašich požadavků.
Rdt - proměnný rezistor pro nastavení pracovního cyklu. Rezistor R1 lze použít k jemnému doladění rozsahu nastavení od 1% do 99%; místo něj můžete také dát propojku.
| Ct, nF: | |
| R2, kOhm: | |
| Rt, kOhm: |
Několik slov o fungování obvodu. Dodáním nízké úrovně do 13. výstupu mikroobvodu (řízení výstupu) se přenese do režimu jednoho cyklu. Dolní tranzistor mikroobvodu je vložen na rezistor R3, aby se vytvořil výstup pro připojení měřiče kmitočtu (měřiče kmitočtu) k generátoru. Horní tranzistor mikroobvodu ovládá budič na komplementárním páru tranzistorů S8050 a S8550, jehož úkolem je řídit hradlo výkonového výstupního tranzistoru. Rezistor R5 omezuje proud brány, jeho hodnotu lze změnit. Tlumivka L1 a kondenzátor 47n tvoří filtr, který chrání TL494 před možným rušením od řidiče. Možná bude nutné přizpůsobit indukčnost tlumivky vašemu frekvenčnímu rozsahu. Je třeba poznamenat, že tranzistory S8050 a S8550 nebyly vybrány náhodou, protože mají dostatečný výkon a rychlost, které zajistí nezbytnou strmost front. Jak vidíte, schéma je extrémně jednoduché a zároveň funkční.
Variabilní rezistor Rt by měl být vyroben ve formě dvou sériově zapojených rezistorů - jednootáčkového a víceotáčkového, pokud potřebujete plynulé a přesné řízení frekvence.
Deska plošných spojů, navazující na tradici,
Když jsem právě začal dělat rádiovou elektroniku, byla moje dílna plná notebooků, letáků s výpočty, vzorců a nejrůznějších dalších věcí. Když je počítač daleko od luxusu, můžete si svůj život trochu ulehčit pomocí programů pro radioamatéry. Všechny programy jsou uvedeny pouze pro informační účely, doporučuji stáhnout původní verze programů z webu vývojáře
Jedná se o sadu různých programů pro výpočet různých typů transformátorů, tlumivek a stanovení propustnosti jádra. Také výpočet frekvence čipů 3525 a 3842-3845
Tyto programy se ukázaly v článcích,
Splan70 odAbacom 
Program pro kreslení elektronických obvodů. Softwarový balíček obsahuje rozsáhlou databázi různých elektronických součástek a editor pro kreslení vašich součástí
Dříve jsem program aktivně používal k kreslení obvodů, nyní k tomu používám Multisim
Program ke kontrole
Velmi výkonný emulátor pro předběžné testování obvodů a jejich konfigurace. Většinu myšlenek, které mě napadnou, nejprve zpracuji v emulátoru a až poté je implementuji do hardwaru a nakonec je nakonfiguruji.
Multisim má na desce velkou základnu komponent, která umožňuje emulovat téměř jakýkoli obvod. Existují různé nástroje od multimetru po výkonné generátory
Stáhněte si program z webu vývojáře
SprintPoložitZ 6 odAbacom 
Je to skvělý editor pro kreslení jednostranných a oboustranných desek plošných spojů.
Má velkou základnu maker, je možné přidat makra sami
V tomto editoru jsou nakresleny všechny desky s plošnými spoji
Program ke kontrole
Hlavní softwarový balíček již byl popsán, existují i \u200b\u200bdrobné programy, které používám jen zřídka, ale přesto je používám
Jedná se o program pro kódované a barevné značení rezistorů, který jsem aktivně používal. Nyní vím všechno zpaměti, ale někdy pro jistotu zkontroluji výsledky pomocí tohoto programu
Program ke kontrole
Program pro výpočet napájecího zdroje transformátoru pro zvukový výkonový zesilovač. Zohledňuje zvláštnosti spotřeby energie během reprodukce zvuku
Program ke kontrole
RegulátorNávrh 1.2Nazar 
Pouze ta nejdůležitější věc.
Napájecí napětí 8-35V (zdá se možné až do 40V, ale netestovalo se)
Možnost práce v režimu jednoho tahu a dvoutaktu.
V režimu jednoho cyklu je maximální doba trvání pulzu 96% (ne méně než 4% mrtvá doba).
U dvoutaktní verze nesmí být mrtvá doba menší než 4%.
Přiložením napětí 0 ... 3,3 V na pin 4 lze upravit mrtvý čas. A proveďte hladký start.
Je zde zabudovaný stabilizovaný zdroj referenčního napětí 5V a proud až 10mA.
Je zde zabudovaná ochrana proti podpětí, která se vypíná pod 5,5 ... 7 V (nejčastěji 6,4 V). Potíž je v tom, že při takovém napětí již mosfety přejdou do lineárního režimu a vyhoří ...
Generátor mikroobvodu je možné vypnout uzavřením kolíku Rt (6) (14) nebo Ct (5) uzemněním pomocí klíče.
Pracovní frekvence 1 ... 300 kHz.
Dva vestavěné "chybové" operační zesilovače se ziskem Ku \u003d 70..95 dB. Vstupy - výstupy (1); (2) a (15); (16). Výstupy zesilovačů jsou spojeny prvkem OR, proto ten, na jehož výstupu je napětí větší, a řídí dobu pulzu. Jeden ze vstupů komparátoru je obvykle vázán na referenční napětí (14) a druhý - kdekoli potřebujete ... Zpoždění signálu uvnitř zesilovače je 400 ns, nejsou navrženy tak, aby fungovaly během jednoho hodinového cyklu.
Koncové stupně mikroobvodu s průměrným proudem 200 mA dostatečně rychle nabijí vstupní kapacitu brány výkonného mosfetu, ale neposkytují jeho vybíjení. na rozumnou dobu. V této souvislosti je vyžadován externí ovladač.
Výstupní (5) kondenzátor C2 a výstupní (6) rezistory R3; R4 - nastavení frekvence interního generátoru mikroobvodů. Ve dvoudobém režimu je dělitelný 2.
Existuje možnost synchronizace, spouštění vstupními impulsy.
Jednocyklový generátor s řízením frekvence a pracovního cyklu
Generátor s jedním cyklem s nastavitelnou frekvencí a pracovním cyklem (poměr doby trvání pulzu k době trvání pauzy). S jedním tranzistorovým výstupním budičem. Tento režim je realizován, pokud je pin 13 připojen ke společné napájecí sběrnici.
Schéma (1)
Vzhledem k tomu, že mikroobvod má dva výstupní stupně, které v tomto případě fungují ve fázi, můžete pro zvýšení výstupního proudu zapnout paralelně ... Nebo nezapnout ... (zeleně v diagramu) Rezistor R7 není vždy řečeno stejným způsobem.
Měřením napětí na rezistoru R10 pomocí operačního zesilovače můžete omezit výstupní proud. Druhý vstup je napájen z referenčního napětí děličem R5; R6. Víte, R10 se zahřeje.
Řetěz C6; R11, na (3) noze, je umístěna pro větší stabilitu, ptá se datový list, ale bez ní to funguje. Tranzistor lze vzít a npn strukturu.
Schéma (2)
Schéma (3)
Jednocyklový generátor s nastavitelnou frekvencí a pracovním cyklem. Se dvěma tranzistorovými výstupními budiči (doplňkový opakovač).
Co mohu říci? Tvar vlny je lepší, přechodové jevy ve spínacích dobách jsou sníženy, kapacita zátěže je vyšší, tepelné ztráty jsou menší. I když to může být subjektivní názor. Ale. Právě teď používám pouze ovladač se dvěma tranzistory. Ano, odpor v hradlovém obvodu omezuje rychlost přechodových přechodů.
Schéma (4)
A tady máme obvod typického zesilovače regulovaného jednostranného převodníku s regulací napětí a omezením proudu.
Pracovní schéma jsem sestavil do několika verzí. Výstupní napětí závisí na počtu závitů cívky L1 a na odporu rezistorů R7; R10; R11, které jsou vybrány během seřizování ... Cívka samotná může být navinuta na cokoli. Velikost - v závislosti na výkonu. Prsten, jádro W, dokonce jen na prutu. Nemělo by to ale jít do sytosti. Proto je-li prsten vyroben z feritu, musíte řezat a lepit s mezerou. Velké kroužky z napájecích zdrojů počítače budou fungovat dobře, není třeba je stříhat, jsou vyrobeny ze „stříkaného železa“, mezera je již zajištěna. Pokud má jádro tvar W - dáme nemagnetickou mezeru, někdy s krátkým průměrným jádrem - jsou již s mezerou. Stručně řečeno, navijeme to silným měděným nebo montážním drátem (0,5-1,0 mm, v závislosti na výkonu) a počet závitů je 10 nebo více (v závislosti na tom, jaké napětí chceme získat). Připojte zátěž k plánovanému nízkému napájecímu napětí. Svůj výtvor propojujeme s baterií pomocí výkonné lampy. Pokud se lampa nerozsvítí při plné žhavení, vezmeme voltmetr a osciloskop ...
Vybíráme rezistory R7; R10; R11 a počet závitů cívky L1, dosažení požadovaného napětí napříč zátěží.
Sytič Dr1 - 5 ... 10 otáček se silným drátem na jakémkoli jádře. Dokonce jsem viděl možnosti, kde L1 a Dr1 jsou navinuty na stejném jádře. Sám jsem to nekontroloval.
Schéma (5)
Jedná se také o skutečný obvod převodníku podpory, který lze použít například k nabíjení notebooku z baterie automobilu. Komparátor na vstupech (15); (16) monitoruje napětí „dárcovské“ baterie a vypíná převodník, když napětí na ní poklesne pod zvolenou prahovou hodnotu.
Řetěz C8; R12; VD2 - tzv. Snubber, je navržen k potlačení indukčních emisí. Nízkonapěťové MOSFET šetří, například IRF3205 vydrží, pokud se nemýlím (odtok - zdroj) až 50V. Výrazně to však snižuje účinnost. Dioda i rezistor se slušně zahřívají. To zvyšuje spolehlivost. V některých režimech (obvodech) bez něj silný tranzistor jednoduše okamžitě shoří. A někdy to bez toho všeho funguje ... Musíte se podívat na osciloskop ...
Schéma (6)
Dvoutaktní hlavní oscilátor.
Různé verze a úpravy.
Na první pohled se obrovské množství schémat připojení snižuje na mnohem skromnější počet skutečně fungujících ... První věc, kterou obvykle dělám, když vidím „záludné“ schéma, je překreslení standardu, na který jsem zvyklý. Dříve se to nazývalo GOST. Nyní není jasné, jak kreslí, což extrémně ztěžuje vnímání. A skrývá chyby. Myslím, že se to často děje záměrně.
Hlavní generátor pro poloviční můstek nebo můstek. Toto je nejjednodušší generátor, doba pulzu a frekvence jsou ručně nastavitelné. Optočlen na noze (3) může také upravit dobu trvání, ale nastavení je velmi ostré. Přerušoval jsem mikroobvod. Některá „svítidla“ říkají, že je nemožné řídit (3) výstupem, mikroobvod vyhoří, ale moje zkušenost potvrzuje účinnost toto rozhodnutí... Mimochodem, byl úspěšně použit ve svařovacím střídači.
Nikolay Petrushov
TL494, co je to za „zvíře“?
TL494 (Texas Instruments) je pravděpodobně nejběžnější řadič PWM, na jehož základě byla vytvořena většina počítačových napájecích zdrojů a napájecích částí různých domácích spotřebičů.
I nyní je tento mikroobvod velmi oblíbený mezi radioamatéry, kteří se zabývají konstrukcí spínacích zdrojů. Domácí analog tohoto mikroobvodu je М1114ЕУ4 (КР1114ЕУ4). Navíc různé zahraniční firmy vyrábějí tento mikroobvod s různými názvy. Například IR3M02 (Sharp), KA7500 (Samsung), MB3759 (Fujitsu). To vše je jeden a stejný mikroobvod.
Její věk je mnohem mladší než TL431. Začalo to vyrábět společnost Texas Instruments někde na konci 90. let - počátkem roku 2000.
Zkusme společně zjistit, co to je a o jaké „zvíře“ se jedná? Zvažujeme čip TL494 (Texas Instruments).
A tak se nejprve podívejme, co je v ní.
Složení.
To zahrnuje:
- generátor napětí pilového zubu (GPN);
- komparátor úpravy mrtvé doby (DA1);
- komparátor nastavení PWM (DA2);
- chybový zesilovač 1 (DA3), používaný hlavně pro napětí;
- chybový zesilovač 2 (DA4), používaný hlavně signálem omezujícím proud;
- stabilní zdroj referenčního napětí (ION) při 5 V s externím kolíkem 14;
- ovládací obvod koncového stupně.
Pak samozřejmě zvážíme všechny jeho jednotlivé součásti a pokusíme se zjistit, k čemu to všechno je a jak to všechno funguje, ale nejdříve bude nutné přinést jeho provozní parametry (charakteristiky).
| Možnosti | Min. | Max. | Jednotka Rev. |
| V CC Napájecí napětí | 7 | 40 | V |
| V I Napětí na vstupu zesilovače | -0,3 | V CC - 2 | V |
| V O Napětí kolektoru | 40 | V | |
| Sběratelský proud (každý tranzistor) | 200 | mA | |
| Proud zpětné vazby | 0,3 | mA | |
| f Frekvence OSC oscilátoru | 1 | 300 | kHz |
| C T Kapacita kondenzátoru generátoru | 0,47 | 10000 | nF |
| R T Odpor rezistoru generátoru | 1,8 | 500 | kOhm |
| T A Provozní teplota TL494C TL494I |
0 | 70 | ° C |
| -40 | 85 | ° C |
Jeho omezující vlastnosti jsou následující;
Napájecí napětí ................................................ ..... 41B
Vstupní napětí zesilovače .................................... (Vcc + 0,3) V
Výstupní napětí kolektoru ................................ 41V
Výstupní proud kolektoru ............................................. 250mA
Celkový ztrátový výkon v nepřetržitém režimu ... 1 W.
Umístění a účel vývodů mikroobvodu.
Závěr 1
Toto není invertující (kladný) vstup chybového zesilovače 1.
Pokud je vstupní napětí na něm nižší než napětí na kolíku 2, pak na výstupu tohoto zesilovače nebude chyba 1, nebude tam žádné napětí (výstup bude mít nízká úroveň) a nebude to mít žádný vliv na šířku (pracovní cyklus) výstupních impulzů.
Pokud je napětí na tomto pinu vyšší než na pinu 2, pak se na výstupu tohoto zesilovače 1 objeví napětí (výstup zesilovače 1 bude mít vysokou úroveň) a šířka (pracovní cyklus) výstupních impulzů bude čím více, tím vyšší je výstupní napětí tohoto zesilovače (maximálně 3,3 V).
Závěr 2
Toto je invertující (záporný) vstup chybového zesilovače 1.
Pokud je vstupní napětí na tomto pinu vyšší než na pinu 1, nedojde k žádné chybě napětí na výstupu zesilovače (výstup bude nízký) a nebude to mít žádný vliv na šířku (pracovní cyklus) výstupu pulzy.
Pokud je napětí na tomto pinu nižší než na pinu 1, výstup zesilovače se zvýší.
Chybový zesilovač je běžný operační zesilovač se ziskem řádově \u003d 70..95 dB při konstantním napětí (Ku \u003d 1 při frekvenci 350 kHz). Rozsah vstupního napětí op-zesilovače sahá od -0,3 V do napájecího napětí, minus 2 V. To znamená, že maximální vstupní napětí musí být nejméně o dva volty nižší než napájecí napětí.
Závěr 3
Jedná se o výstupy chybových zesilovačů 1 a 2 připojených k tomuto kolíku pomocí diod (obvod OR). Pokud se napětí na výstupu libovolného zesilovače změní z nízkého na vysoké, pak na kolíku 3 také stoupne.
Pokud napětí na tomto pinu překročí 3,3 V, pak pulsy na výstupu mikroobvodu zmizí (nulový pracovní cyklus).
Pokud je napětí na tomto pinu blízké 0 V, pak bude trvání výstupních impulzů (pracovní cyklus) maximální.
Pin 3 se obvykle používá k poskytování zpětné vazby zesilovačům, ale v případě potřeby lze pin 3 použít jako vstup k zajištění změny šířky pulzu.
Pokud je jeho napětí vysoké (\u003e ~ 3,5 V), nebudou na výstupu MS žádné pulsy. Napájení se za žádných okolností nespustí.
Závěr 4
Řídí rozsah variace „mrtvého“ času (angl. Dead-Time Control), v zásadě se jedná o stejný pracovní cyklus.
Pokud je jeho napětí blízké 0 V, pak bude výstup mikroobvodu minimální možná i maximální šířka impulsu, kterou lze podle toho nastavit jinými vstupními signály (chybové zesilovače, kolík 3).
Pokud je napětí na tomto pinu asi 1,5 V, pak bude šířka výstupních pulzů v oblasti 50% jejich maximální šířky.
Pokud napětí na tomto pinu přesáhne 3,3 V, nebudou na výstupu MS žádné pulsy. Napájení se za žádných okolností nespustí.
Nezapomeňte však, že s prodloužením „mrtvé“ doby se rozsah nastavení PWM zmenší.
Změnou napětí na pinu 4 můžete nastavit pevnou šířku "mrtvého" času (dělič RR), implementovat režim měkkého startu do napájecího zdroje (RC řetězec), zajistit vzdálené vypnutí MS (klíč), a tento pin můžete také použít jako lineární řídicí vstup.
Uvažujme (pro ty, kteří nevědí), co je „mrtvý“ čas a k čemu slouží.
Když je obvod napájecího zdroje push-pull funkční, jsou pulsy střídavě dodávány z výstupů mikroobvodu do základen (bran) výstupních tranzistorů. Protože jakýkoli tranzistor je setrvačný prvek, nemůže se okamžitě zavřít (otevřít), když je signál odstraněn (aplikován) ze základny (brány) výstupního tranzistoru. A pokud jsou na výstupní tranzistory přivedeny impulsy bez „mrtvé“ doby (tj. Odstraňte pulz z jednoho a okamžitě použijte druhý), může nastat okamžik, kdy jeden tranzistor nemá čas sepnout a druhý má již otevřeno. Celý proud (nazývaný skrz proud) pak protéká oběma otevřenými tranzistory, které obcházejí zátěž (vinutí transformátoru), a protože nebude ničím omezen, výstupní tranzistory okamžitě selžou.
Aby se tomu zabránilo, je nutné po skončení jednoho impulsu a před začátkem dalšího - některé určitý časdostatečné pro spolehlivé uzavření výstupního tranzistoru, ze jehož vstupu je odstraněn řídicí signál.
Tento čas se nazývá „mrtvý“ čas.
Ano, i když se podíváte na obrázek se složením mikroobvodu, vidíme, že pin 4 je připojen ke vstupu komparátoru úpravy mrtvé doby (DA1) prostřednictvím zdroje napětí 0,1-0,12 V. Proč se to dělá ?
To je přesně provedeno tak, aby maximální šířka (pracovní cyklus) výstupních impulzů nebyla nikdy rovna 100% bezpečná práce výstupní (výstupní) tranzistory.
To znamená, že pokud „položíte“ \u200b\u200bpin 4 na společný vodič, pak na vstupu komparátoru DA1 stále nebude nulové napětí, ale bude existovat napětí právě této hodnoty (0,1-0,12 V) a pulsy z generátor napětí pilovitého zubu (SPS) se objeví na výstupu mikroobvodu pouze tehdy, když jeho amplituda na pinu 5 překročí toto napětí. To znamená, že mikroobvod má pevnou maximální prahovou hodnotu pro pracovní cyklus výstupních impulzů, která nepřekročí 95-96% pro jednoklikový provoz koncového stupně a 47,5-48% pro push-pull provoz výstupní stupeň.
Závěr 5
Toto je výstup GPN, je určen k připojení časovacího kondenzátoru Ct k němu, jehož druhý konec je připojen ke společnému vodiči. Jeho kapacita se obvykle volí od 0,01 μF do 0,1 μF v závislosti na výstupní frekvenci pulzů GPN řadiče PWM. Zde se zpravidla používají vysoce kvalitní kondenzátory.
Na tomto pinu lze pouze řídit výstupní frekvenci FPG. Kolísání výstupního napětí generátoru (amplituda výstupních pulzů) je někde v oblasti 3 voltů.
Závěr 6
Také výstup GPN, určený pro připojení k němu časově rezistor Rt, jehož druhý konec je připojen ke společnému vodiči.
Hodnoty Rt a Ct určují výstupní frekvenci FPG a jsou počítány podle vzorce pro operaci s jedním cyklem;
Pro dvoutaktní provozní režim je vzorec následující;
U regulátorů PWM od jiných společností se frekvence počítá pomocí stejného vzorce, kromě toho, že číslo 1 bude třeba změnit na 1,1.
Závěr 7
Připojuje se ke společnému vodiči obvodu zařízení na regulátoru PWM.
Závěr 8
Mikroobvod obsahuje výstupní stupeň se dvěma výstupními tranzistory, které jsou jeho výstupními spínači. Výstupy kolektorů a emitorů těchto tranzistorů jsou volné, a proto mohou být podle potřeby tyto tranzistory zahrnuty do obvodu pro práci se společným emitorem i společným kolektorem.
V závislosti na napětí na kolíku 13 může tento výstupní stupeň pracovat v režimu push-pull nebo single-pull. V provozu s jedním koncem mohou být tyto tranzistory připojeny paralelně, aby se zvýšil zatěžovací proud, což se obvykle provádí.
Kolík 8 je tedy kolíkem kolektoru tranzistoru 1.
Závěr 9
Toto je kolík emitoru tranzistoru 1.
Závěr 10
Toto je kolík emitoru tranzistoru 2.
Závěr 11
Toto je kolektor tranzistoru 2.
Závěr 12
Tento pin spojuje kladnou hodnotu napájecího zdroje TL494CN.
Závěr 13
Jedná se o kolík pro výběr provozního režimu koncového stupně. Pokud je tento pin připojen ke společnému, bude koncový stupeň pracovat v režimu s jedním zakončením. Výstupní signály na svorkách tranzistorových spínačů budou stejné.
Pokud na tento pin použijete napětí +5 V (připojte piny 13 a 14), pak výstupní spínače budou pracovat v režimu push-pull. Výstupní signály na svorkách tranzistorových spínačů budou antifázové a frekvence výstupních pulzů bude dvakrát menší.
Závěr 14
Toto je výstup stáje Azdroj Oporno Hnapětí (reference), s výstupním napětím +5 V a výstupním proudem až 10 mA, které lze použít jako referenci pro srovnání v chybových zesilovačích a pro jiné účely.
Závěr 15
Funguje přesně stejně jako pin 2. Pokud se druhý chybový zesilovač nepoužívá, pak se pin 15 jednoduše připojí na pin 14 (referenční napětí +5 V).
Závěr 16
Funguje stejně jako pin 1. Pokud není použit druhý chybový zesilovač, je obvykle připojen k zemi (pin 7).
Když je pin 15 připojený k +5 V a pin 16 připojený k zemi, výstupní napětí druhého zesilovače chybí, takže to nemá žádný vliv na provoz mikroobvodu.
Princip činnosti mikroobvodu.
Jak tedy pracuje řadič TL494 PWM?
Nahoře jsme podrobně zkoumali účel pinů tohoto mikroobvodu a jakou funkci plní.
Pokud je toto vše pečlivě analyzováno, pak z toho všeho bude jasné, jak tento mikroobvod funguje. Opět ale velmi stručně popíšu, jak to funguje.
Při typickém zapnutí mikroobvodu a napájení (minus na pin 7 plus na pin 12) začne GPN generovat pilovité pulzy s amplitudou asi 3 volty, jejichž frekvence závisí na C a R připojeno k pinům 5 a 6 mikroobvodu.
Pokud je hodnota řídicích signálů (na pinech 3 a 4) menší než 3 volty, objeví se na výstupních klávesách mikroobvodu obdélníkové impulsy, jejichž šířka (pracovní cyklus) závisí na hodnotě řídicích signálů na pinech 3 a 4.
To znamená, že mikroobvod porovnává kladné pilovité napětí z kondenzátoru Ct (C1) s jakýmkoli ze dvou řídicích signálů.
Logické obvody pro řízení výstupních tranzistorů VT1 a VT2 je otevírají, pouze pokud je napětí pulzů pilovitých zubů vyšší než řídicí signály. A čím větší je tento rozdíl, tím širší je výstupní impuls (větší pracovní cyklus).
Řídicí napětí na kolíku 3 zase závisí na signálech na vstupech operačních zesilovačů (chybových zesilovačů), které zase mohou řídit výstupní napětí a výstupní proud napájecího zdroje.
Zvýšení nebo snížení hodnoty jakéhokoli řídicího signálu tedy způsobí lineární snížení nebo zvýšení šířky napěťových impulzů na výstupech mikroobvodu.
Jako řídicí signály, jak je uvedeno výše, lze použít napětí z pinu 4 (ovládání „mrtvé doby“), vstupy chybových zesilovačů nebo vstup zpětnovazebního signálu přímo z pinu 3.
Teorie, jak říká teorie, ale bude mnohem lepší se na to dívat a „cítit“ to v praxi, tak si poskládáme následující obvod na prkénko a uvidíme na vlastní oči, jak to všechno funguje.
Nejjednodušší a rychlý způsob - shromáždit to vše na prkénku. Ano, nainstaloval jsem mikroobvod KA7500. Umístil jsem kolík "13" mikroobvodu na společný vodič, to znamená, že naše výstupní klávesy budou pracovat v režimu jednoho cyklu (signály na tranzistorech budou stejné) a rychlost opakování výstupních pulzů bude odpovídají frekvenci pilového napětí GPN.
Připojil jsem osciloskop k následujícím kontrolním bodům:
- První paprsek s pinem „4“, který řídí konstantní napětí na tomto pinu. Nachází se ve středu obrazovky na nulové linii. Citlivost - 1 volt na dílek;
- Druhý paprsek na pin „5“, pro ovládání pilovitého napětí FPG. Je také umístěn na nulové linii (oba paprsky jsou vyrovnány) ve středu osciloskopu a se stejnou citlivostí;
- Třetí paprsek na výstup mikroobvodu do kolíku "9", pro ovládání pulzů na výstupu mikroobvodu. Citlivost paprsku je 5 voltů na dílek (0,5 voltu plus dělič o 10). Nachází se ve spodní části obrazovky osciloskopu.
Zapomněl jsem říci, že výstupní klávesy mikroobvodu jsou připojeny ke společnému kolektoru. Jinými slovy - podle schématu vysílače emitorů. Proč opakovač? Protože signál na emitoru tranzistoru přesně opakuje signál základny, takže můžeme jasně vidět všechno.
Pokud odeberete signál z kolektoru tranzistoru, bude invertován (vzhůru nohama) vzhledem k základnímu signálu.
Dodáváme energii do mikroobvodu a sledujeme, co máme na výstupech.
Na čtvrté noze máme nulu (jezdec zastřihovače je v nejnižší poloze), první paprsek je na nulové čáře ve středu obrazovky. Chybové zesilovače také nefungují.
Na páté noze vidíme pilovité napětí GPN (druhý paprsek) s amplitudou o něco více než 3 volty.
Na výstupu mikroobvodu (pin 9) vidíme obdélníkové pulsy s amplitudou asi 15 voltů a maximální šířkou (96%). Tečky ve spodní části obrazovky přesně odpovídají prahové hodnotě pracovního cyklu. Aby bylo lépe vidět, zapněte na osciloskopu protahování.
Nyní můžete vidět lépe. To je přesně čas, kdy amplituda pulzu klesne na nulu a výstupní tranzistor je uzavřen. krátký čas... Nulová úroveň pro tento paprsek je ve spodní části obrazovky.
Pojďme přidat napětí na pin "4" a uvidíme, co dostaneme.
Na pinu "4" s trimovacím rezistorem jsem nastavil konstantní napětí 1 volt, první paprsek šel o jednu divizi (přímka na obrazovce osciloskopu). Co vidíme Mrtvý čas se zvýšil (pracovní cyklus se snížil), to je tečkovaná čára ve spodní části obrazovky. To znamená, že výstupní tranzistor je uzavřen na dobu již přibližně na polovinu trvání samotného pulzu.
Přidejte ještě jeden volt pomocí trimru, abyste připnuli „4“ mikroobvodu.
Vidíme, že první paprsek vyšel ještě o jednu divizi, doba trvání výstupních pulzů se ještě zkrátila (1/3 doby trvání celého pulzu) a mrtvá doba (doba uzavření výstupního tranzistoru) se zvýšila na dvě třetiny. To znamená, že je jasně vidět, že logika mikroobvodu porovnává úroveň signálu FPG s úrovní řídicího signálu a na výstup předává pouze ten signál FPG, jehož úroveň je vyšší než řídicí signál.
Aby to bylo ještě jasnější, doba (šířka) výstupních impulzů mikroobvodu bude stejná jako doba (šířka) výstupních impulzů pilovitého napětí, které jsou nad úrovní řídicího signálu (nad přímkou) na obrazovce osciloskopu).
Jděte do toho, přidejte ještě jeden volt na pin "4" mikroobvodu. Co vidíme Na výstupu mikroobvodu jsou velmi krátké impulsy přibližně stejné šířky, jaké vyčnívají nad přímku vrcholu pilovitého napětí. Zapneme roztažení na osciloskopu, aby byl puls lépe vidět.
Zde vidíme krátký puls, během kterého bude výstupní tranzistor otevřený a zbytek času (spodní řádek na obrazovce) bude uzavřen.
Zkusme ještě zvýšit napětí na pinu „4“. Napětí na výstupu jsme nastavili trimrovým rezistorem nad úroveň napětí pilového zubu FPV.
To je ono, napájecí jednotka pro nás přestane fungovat, protože výstup je zcela klidný. Neexistují žádné výstupní impulsy, protože na ovládacím kolíku „4“ máme konstantní napětí větší než 3,3 voltu.
Přesně to samé se stane, pokud použijete řídicí signál na pin "3" nebo na jakýkoli chybový zesilovač. Pro každého, kdo má zájem, si to můžete ověřit sami empiricky. Kromě toho, pokud jsou řídicí signály okamžitě na všech řídicích výstupech, ovládají mikroobvod (převažují), bude z tohoto řídicího výstupu signál, jehož amplituda je větší.
Zkusme odpojit kolík "13" od společného vodiče a připojit ho ke kolíku "14", to znamená přepnout provozní režim výstupních kláves z jednoho cyklu na push-pull. Uvidíme, co dostaneme.
S trimrovým odporem přivedeme opět napětí na pinu "4" na nulu. Zapneme napájení. Co vidíme
Na výstupu mikroobvodu jsou také obdélníkové pulzy s maximální dobou trvání, ale jejich opakovací frekvence se stala poloviční frekvencí pilovitých pulsů.
Stejné impulsy budou na druhém klíčovém tranzistoru mikroobvodu (kolík 10), pouze s tím rozdílem, že budou časově posunuty vzhledem k nim o 180 stupňů.
Existuje také maximální prahová hodnota pracovního cyklu (2%). Nyní to není vidět, musíte připojit 4. paprsek osciloskopu a spojit oba výstupní signály dohromady. Čtvrtá sonda není po ruce, takže jsem ne. Kdo chce, prakticky si to sám ověřte, abyste si tím byli jisti.
V tomto režimu pracuje mikroobvod stejným způsobem jako v režimu s jedním cyklem, pouze s tím rozdílem, že zde maximální doba trvání výstupních impulzů nepřesáhne 48% celkové doby trvání pulzu.
Takže tento režim nebudeme dlouho zvažovat, ale jen uvidíme, jaké impulsy budeme mít, když napětí na pinu „4“ bude dva volty.
Zvyšujeme napětí pomocí trimovacího odporu. Šířka výstupních impulzů se snížila na 1/6 z celkové doby trvání pulzu, to znamená, že je také přesně dvakrát, než v jednocyklovém režimu provozu výstupních spínačů (je to 1/3krát).
Na terminálu druhého tranzistoru (terminál 10) budou stejné pulsy, pouze časově posunuté o 180 stupňů.
V zásadě jsme analyzovali práci PWM ovladače.
Více k závěru „4“. Jak již bylo zmíněno dříve, tento pin lze použít k pozvolnému rozběhu napájení. Jak to zorganizovat?
Velmi jednoduché. Za tímto účelem připojte RC řetěz ke kolíku "4". Zde je například fragment diagramu:
Jak zde funguje soft start? Podíváme se na diagram. Kondenzátor C1 přes rezistor R5 je připojen k ION (+5 voltů).
Když je do mikroobvodu přivedeno napájení (kolík 12), na kolíku 14 se objeví +5 voltů. Kondenzátor C1 se začne nabíjet. Prostřednictvím odporu R5 protéká nabíjecí proud kondenzátoru, v okamžiku zapnutí je maximální (kondenzátor je vybitý) a na rezistoru, který je přiveden na svorku "4", dojde k poklesu napětí o 5 voltů. Toto napětí, jak jsme již empiricky zjistili, zakazuje průchod pulsů na výstup mikroobvodu.
Jak se kondenzátor nabíjí, nabíjecí proud klesá a podle toho klesá pokles napětí na rezistoru. Napětí na pinu „4“ také klesá a na výstupu mikroobvodu se začínají objevovat pulsy, jejichž doba trvání se postupně zvyšuje (při nabíjení kondenzátoru). Když je kondenzátor plně nabitý, nabíjecí proud se zastaví, napětí na pinu „4“ se přiblíží nule a pin „4“ již neovlivní dobu trvání výstupních impulzů. Napájecí zdroj přejde do provozního režimu.
Přirozeně jste hádali, že čas spuštění napájecí jednotky (její vstup do provozního režimu) bude záviset na velikosti rezistoru a kondenzátoru a jejich výběrem bude možné tento čas regulovat.
Toto je stručně celá teorie a praxe a není zde nic zvlášť komplikovaného, \u200b\u200ba pokud pochopíte a pochopíte fungování tohoto PWM, nebude pro vás obtížné pochopit a pochopit práci jiných PWM.
Hodně štěstí všem.