大功率高穩(wěn)定度電源適配器設(shè)計(jì)

  目前,國內(nèi)電源適配器生產(chǎn)廠家生產(chǎn)的高頻電源適配器模塊,單機(jī)功率普遍小,用于小容量直流系統(tǒng),性能價(jià)格比絕對占優(yōu)勢,可靠性也比較高?而對于大容量直流系統(tǒng),就必須并聯(lián)許多模塊?這樣,一方面使直流系統(tǒng)的可靠性大大降低;另一方面使造價(jià)升高?本節(jié)介紹的電源適配器,正是為解決這兩方面的問題而設(shè)計(jì)的?

1. 控制電路

本電源控制電路采用的是 Motorola公司生產(chǎn)的TL494芯片,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖如圖813所示,其主要管腳功能如下?

TL494內(nèi)部功能框圖

  ⑩腳:接電源正端,電壓范圍為7~40V?

  ⑦腳:公共負(fù)端?

  ④腳:輸出5V基準(zhǔn)電壓?

  ⑥腳:外接定時(shí)電阻R1,常取數(shù)千歐以上?

  ⑤腳:外接定時(shí)電容C,產(chǎn)生鋸齒波電壓并送至比較器和死區(qū)時(shí)間比較器,振蕩頻率為f=1/(R2C1)?

  ④腳:死區(qū)時(shí)間控制,輸入直流電壓為0~4V,控制TL494輸出脈沖的占空比(0.45~0)在此基礎(chǔ)上,占空比還受反饋信號控制,④腳還常用作軟啟動(dòng)控制端,使輸出脈沖寬度由0逐漸達(dá)到設(shè)計(jì)值③腳:輸出方式控制,當(dāng)U13=0時(shí),用于驅(qū)動(dòng)單端電路?

  TL494的內(nèi)部包含兩個(gè)相同的誤差放大器,它們的輸出端經(jīng)二極管隔離后送至比較器的同相端,與反相端的鋸齒電壓相比較,并決定輸出電壓的寬度,調(diào)寬過程可由③腳上的電壓來

  控制,也可分別由誤差放大器來進(jìn)行控制?兩個(gè)放大器獨(dú)立使用,用于反饋電壓和過流保護(hù),③腳接RC網(wǎng)絡(luò),使整個(gè)電路的穩(wěn)定性得到提高?TL494是一個(gè)固定頻率的PWM控制電路,適用于設(shè)計(jì)所有的(單端或雙端)電源適配器典型電路,其主要性能如下:①輸入電壓為DC7~40V,可用不穩(wěn)壓電源作為輸入電源,從而使輔助電源簡化TL494末級兩只功率管在7~40V范圍內(nèi)工作時(shí),最大輸出電流可達(dá)250mA?因此,其負(fù)載能力較強(qiáng),既可按推挽方式工作,也可將兩路輸出并聯(lián)工作,小功率時(shí)可直接驅(qū)動(dòng)

  ②內(nèi)部有12V電源適配器參考電壓,使用方便,參考電壓短路時(shí),有下垂保護(hù)特性

  ③內(nèi)部有一對運(yùn)算放大器,可作反饋放大器及保護(hù)之用,控制很方便

  ④在高頻電源適配器中,輸出方波必須對稱,在其他一些應(yīng)用中,又需要方波人為不對稱,即需控制方波的占空比,通過對TL494④腳(死區(qū)時(shí)間控制端)的控制,既可調(diào)節(jié)占空比,還可作輸出軟啟動(dòng)保護(hù)用

  ⑤可以選擇單端?并聯(lián)及交替三種方法輸出

  電源適配器生產(chǎn)廠家由圖8-13可以看出:TL494芯片的腳①及腳②為運(yùn)算放大器輸入端,該電路用于電壓反饋,腳①用于反饋輸入,腳②在腳④上通過電阻從內(nèi)部基準(zhǔn)電壓(5V)取分壓,作為與腳①比較的基準(zhǔn)?腳③用于補(bǔ)償校正,為PWM比較器輸入,接入電阻及電容可以抑制振蕩?腳④為死區(qū)控制端,加在腳④上的電壓越高,死區(qū)寬度越大?當(dāng)其接地時(shí),死區(qū)為零,即全輸出;當(dāng)其接5V電壓時(shí),死區(qū),最大,無輸出脈沖?利用此特點(diǎn),在腳④與腳⑩間接一電容,可達(dá)到輸出軟啟動(dòng)的目的,還可以作短路保護(hù)用?腳⑤及腳⑥接振蕩器的接地電容?電阻,該電路振蕩器振蕩頻率為50kHz?腳⑩接內(nèi)部參考電壓+5V?腳⑩及腳⑩接另一運(yùn)算放大器輸入端,該電路既作電流反饋用,又作電流保護(hù)用,不用時(shí),可將腳①⑤及腳⑩與地短接