控制电路的设计

1、电力电子学课程设计题 目： DC/DC PWM控制电路设计 目录一、设计方案3二、设计原理3三、实验波形4四、心得体会5五. 参考文献一、设计方案l 题目DC/DC PWM控制电路的设计l 题目介绍二、 设计原理本次实验所用芯片为TL494芯片，TL494是美国德州仪器公司生产的一种电压驱动型脉宽调制控制集成电路，主要应用在各种开关电源中。TL494的内部电路由基准电压产生电路、振荡电路、间歇期调整电路、两个误差放大器、脉宽调制比较器以及输出电路等组成。图1是它的管脚图，其中1、2脚是误差放大器I的同相和反相输入端；3脚是相位校正和增益控制；4脚为间歇期调理，其上加03.3V电压时可使截止时间

2、从2%线怀变化到100%；5、6脚分别用于外接振荡电阻和振荡电容；7脚为接地端；8、9脚和11、10脚分别为TL494内部两个末级输出三极管集电极和发射极；12脚为电源供电端；13脚为输出控制端，该脚接地时为并联单端输出方式，接14脚时为推挽输出方式；14脚为5V基准电压输出端，最大输出电流10mA；15、16脚是误差放大器II的反相和同相输入端。 当6端外接电阻,5端外接时，5端将产生频率=1.1/的锯齿波； 2、1两端引入DC/DC变换器输出电压的给定值和反馈值；3端为电压调节器输出的误差电压，K（），送至PWM比较器的同相端，反相端电压为0.7V。由于开关频率要求为10HZ，根据=1.1

3、/，=0.11，选用=1K欧姆，=0.1微法。按照原理图将TL494芯片接在电路板上，连接电路。为实现软开关和脉宽调节功能，利用输出端4。起动开始，一旦起动电路内部使输出端4从接地点断开，在15V电源经对充电过程中，从15V逐渐下降为零。由图1.2和图1.4可以看到，在任何一个开关周期中，从零上升至，仅在瞬时值>+0.12V时J=0，才能使G1 G2为高电位开启驱动信号。所以在起动过程的逐个周期中、J=0，G1 、G2的脉宽时间从零逐渐增大，使输出电压逐渐上升实现软起动。PWM集成电路芯TTL494原理框图三、实验波形使用示波器分别测出输出端5、输出端8的波形以及调整占空比后的引脚8的波

4、形：输出端5测出的波形输出端8测出波形输出端8调占空比的波形四、心得体会 通过这次电力电子学的课程设计,对PWM控制电路的设计有了很大的了解和体会,更加深刻的理解电力电子学这门学科更加偏重于分析而不是计算 ,虽然在设计的过程中不能很顺利的完成，但是更加培养了我们研究问题发现问题的能力。这对于未来的学习和投入工作后也是大有益处的。同时也很感谢实验过程中老师和同学给予我们的帮助!五、参考资料一、 附录:TL494相关说明TL494结构图集成了全部的脉宽调制电路。片内置线性锯齿波振荡器，外置振荡元件仅两个（一个电阻和一个电容）。内置误差放大器。内止5V参考基准电压源。可调整死区时间。内置功率晶体管可

5、提供500mA的驱动能力。推或拉两种输出方式。TL494工作原理简述TL494是一个固定频率的脉冲宽度调制电路，内置了线性锯齿波振荡器，振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节，其振荡频率如下：输出脉冲的宽度是通过电容CT上的正极性锯齿波电压与另外两个控制信号进行比较来实现。功率输出管Q1和Q2受控于或非门。当双稳触发器的时钟信号为低电平时才会被选通，即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。当控制信号增大，输出脉冲的宽度将减小。参见图下图TL494脉冲控制波形图 控制信号由集成电路外部输入，一路送至死区时间比较器，一路送往误差放大器的输入端。死区时间比较器具有120mV的输入补偿电

6、压，它限制了最小输出死区时间约等于锯齿波周期的4%，当输出端接地，最大输出占空比为96%，而输出端接参考电平时，占空比为48%。当把死区时间控制输入端接上固定的电压（范围在03.3V之间）即能在输出脉冲上产生附加的死区时间。 脉冲宽度调制比较器为误差放大器调节输出脉宽提供了一个手段：当反馈电压从0.5V变化到3.5时，输出的脉冲宽度从被死区确定的最大导通百分比时间中下降到零。两个误差 放大器具有从-0.3V到（Vcc-2.0）的共模输入范围，这可能从电源的输出电压和电流察觉得到。误差放大器的输出端常处于高电平，它与脉冲宽度调制器的反相输入端进行“或”运算，正是这种电路结构，放大器只需最小的输出

7、即可支配控制回路。 当比较器CT放电，一个正脉冲出现在死区比较器的输出端，受脉冲约束的双稳触发器进行计时，同时停止输出管Q1和Q2的工作。若输出控制端连接到参考电压源，那么调制脉冲交替输出至两个输出晶体管，输出频率等于脉冲振荡器的一半。如果工作于单端状态，且最大占空比小于50%时，输出驱动信号分别从晶体管Q1或Q2取得。输出变压器一个反馈绕组及二极管提供反馈电压。在单端工作模式下，当需要更高的驱动电流输出，亦可将Q1和Q2并联使用，这时，需将输出模式控制脚接地以关闭双稳触发器。这种状态下，输出的脉冲频率将等于振荡器的频率。6 参考文献1刘国钧，陈绍业，王凤翥.图书馆目录M.北京:高等教育出版社，1957.15-18.2辛希孟.信息技术和信息服务国际研讨会论文集:A集C.北京:中国社会科学出版社，1994.3张筑生.微分半动力系统的不变集D.北京:北京大学数学系数学研究所，1983.4冯西桥.核反应堆压力管道和压力容器的LBB分析R.北京:清