TL494脉宽调制控制电路
车载逆变器的电路原理及维修
自制恒温电烙铁
一 市场上常见款式车载逆变器产品的主要指标&&& 输入电压：DC 10V～14.5V；输出电压：AC 200V～220V&10％；输出频率：50Hz&5％；输出功率：70W ～150W；转换效率：大于85％；逆变工作频率：30kHz～50kHz。
二 常见车载逆变器产品的电路图及工作原理&&& 目前市场上销售量最大、最常见的车载逆变器的输出功率为70W－150W，逆变器电路中主要采用TL494或KA7500芯片为主的脉宽调制电路。一款最常见的车载逆变器电路原理图见图1。&&& 车载逆变器的整个电路大体上可分为两大部分，每部分各采用一只或KA7500芯片组成控制电路，其中第一部分电路的作用是将汽车电瓶等提供的12V直流电，通过高频PWM (脉宽调制)开关电源技术转换成30kHz－50kHz、220V左右的交流电；第二部分电路的作用则是利用桥式整流、滤波、脉宽调制及开关功率输出等技术，将30kHz～50kHz、220V左右的交流电转换成50Hz、220V的交流电。1.车载逆变器电路工作原理&&& 图1电路中，由芯片IC1及其外围电路、三极管VT1、VT3、MOS功率管VT2、VT4以及变压器T1组成12V直流变换为220V/50kHz交流的逆变电路。由芯片IC2及其外围电路、三极管VT5、VT8、MOS功率管VT6、VT7、VT9、VT10以及220V/50kHz整流、滤波电路VD5－VD8、C12等共同组成220V/50kHz高频交流电变换为220V/50Hz工频交流电的转换电路，最后通过XAC插座输出220V/50Hz交流电供各种便携式电器使用。&&& 图1中IC1、IC2采用了(或KA7500C)芯片，构成车载逆变器的核心控制电路。TL494CN是专用的双端式开关电源控制芯片，其尾缀字母CN表示芯片的封装外形为双列直插式塑封结构，工作温度范围为0℃-70℃，极限工作电源电压为7V～40V，最高工作频率为300kHz。&&& TL494芯片内置有5V基准源，稳压精度为5 V&5％ ，负载能力为10mA，并通过其14脚进行输出供外部电路使用。TL494芯片还内置2只NPN功率输出管，可提供500mA的驱动能力。TL494芯片的内部电路如图2所示。&&&& 图1电路中IC1的15脚外围电路的R1、C1组成上电软启动电路。上电时电容C1两端的电压由0V逐步升高，只有当C1两端电压达到5V以上时，才允许IC1内部的脉宽调制电路开始工作。当电源断电后，C1通过电阻R2放电，保证下次上电时的软启动电路正常工作。&&& IC1的15脚外围电路的R1、Rt、R2组成过热保护电路，Rt为正温度系数热敏电阻，常温阻值可在150 &O～300&O范围内任选，适当选大些可提高过热保护电路启动的灵敏度。&&& 热敏电阻Rt安装时要紧贴于MOS功率开关管VT2或VT4的金属散热片上，这样才能保证电路的过热保护功能有效。&&& IC1的15脚的对地电压值U是一个比较重要的参数，图1电路中U&Vcc&R2& (R1+Rt+R2)V，常温下的计算值为U&6.2V。结合图1、图2可知，正常工作情况下要求IC1的15脚电压应略高于16脚电压(与芯片14脚相连为5V)，其常温下6.2V的电压值大小正好满足要求，并略留有一定的余量。&&& 当电路工作异常，MOS功率管VT2或VT4的温升大幅提高，热敏电阻Rt的阻值超过约4k&O时，IC1内部比较器1的输出将由低电平翻转为高电平，IC1的3脚也随即翻转为高电平状态，致使芯片内部的PWM 比较器、&或&门以及&或非&门的输出均发生翻转，输出级三极管VT1和三极管VT2均转为截止状态。当IC1内的两只功率输出管截止时，图1电路中的VT1、VT3将因基极为低电平而饱和导通，VT1、VT3导通后，功率管VT2和VT4将因栅极无正偏压而处于截止状态，逆变电源电路停止工作。&&& IC1的1脚外围电路的VDZ1、R5、VD1、C2、R6构成12V输入电源过压保护电路，稳压管VDZ1的稳压值决定了保护电路的启动门限电压值，VD1、C2、R6还组成保护状态维持电路，只要发生瞬间的输入电源过压现象，保护电路就会启动并维持一段时间，以确保后级功率输出管的安全。考虑到汽车行驶过程中电瓶电压的正常变化幅度大小，通常将稳压管VDZ1的稳压值选为15V或16V较为合适。&&& IC1的3脚外围电路的C3、R5是构成上电软启动时间维持以及电路保护状态维持的关键性电路，实际上不管是电路软启动的控制还是保护电路的启动控制，其最终结果均反映在IC1的3脚电平状态上。电路上电或保护电路启动时，IC1的3脚为高电平。当IC1的3脚为高电平时，将对电容C3充电。这导致保护电路启动的诱因消失后，C3通过R5放电，因放电所需时间较长，使得电路的保护状态仍得以维持一段时间。&&& 当IC1的3脚为高电平时，还将沿R8、VD4对电容C7进行充电，同时将电容C7两端的电压提供给IC2的4脚，使IC2的4脚保持为高电平状态。从图2的芯片内部电路可知，当4脚为高电平时，将抬高芯片内死区时间比较器同相输入端的电位，使该比较器输出保持为恒定的高电平，经&或&门、&或非&门后使内置的三极管VT1和三极管VT2均截止。图1电路中的VT5和VT8处于饱和导通状态，其后级的MOS管VT6和VT9将因栅极无正偏压而都处于截止状态，逆变电源电路停止工作。&&& IC1的5脚外接电容C4(472)和6脚外接电阻R7(4k3)为脉宽调制器的定时元件，所决定的脉宽调制频率为 fosc=1.1& (0.)kHz&50kHz。即电路中的三极管VT1、VT2、VT3、VT4、变压器T1的工作频率均为50kHz左右，因此T1应选用高频铁氧体磁芯变压器，变压器T1的作用是将12V脉冲升压为220V的脉冲，其初级匝数为20&2，次级匝数为380。&&& IC2的5脚外接电容C8(104)和6脚外接电阻R14(220k)为脉宽调制器的定时元件，所决定的脉宽调制频率为 fosc=1.1& (C8&R14)=1.1&(0.1&220)kHz&50Hz。&&& R29、R30、R27、C11、VDZ2组成XAC插座220V输出端的过压保护电路，当输出电压过高时将导致稳压管VDZ2击穿，使IC2的4脚对地电压上升，芯片IC2内的保护电路动作，切断输出。&&& 车载逆变器电路中的MOS管VT2、VT4有一定的功耗，必须加装散热片，其他器件均不需要安装散热片。当车载逆变器产品持续应用于功率较大的场合时，需在其内部加装12V小风扇以帮助散热。2.电路中的元器件参数&&& 电路中各元器件的参数列于附表。&
三.车载逆变器产品的维修要点&&& 由于车载逆变器电路一般都具有上电软启动功能，因此在接通电源后要等5s-30s后才会有交流220V的输出，同时LED指示灯点亮。当LED指示灯不亮时，则表明逆变电路没有工作。&&& 当接通电源30s以上，LED指示灯还没有点亮时，则需要测量XAC输出插座处的交流电压值，若该电压值为正常的220V左右，则说明仅仅是LED指示灯部分的电路出现了故障；若经测量XAC输出插座处的交流电压值为0，则说明故障原因为逆变器前级的逆变电路没有工作，可能是芯片IC1内部的保护电路已经启动。&&& 判断芯片IC1内部保护电路是否启动的方法是：用万用表的直流电压挡测量芯片IC1的3脚对地直流电压值，若该电压在1V以上则说明芯片内部的保护电路已经启动了，否则说明故障原因是非保护电路动作所致。&&& 若芯片IC1的3脚对地电压值在1V以上，表明芯片内部的保护电路已启动时，需进一步用万用表的直流电压挡测试芯片IC1的15、16脚之间的直流电压，以及芯片IC1的1、2脚之间的直流电压。正常情况下，图1电路中芯片IC1的15脚对地直流电压应高于16脚对地直流电压，2脚对地的直流电压应高于1脚对地的直流电压，只有当这两个条件同时得到满足时，芯片IC1的3脚对地直流电压才能为正常的0V左右，逆变电路才能正常工作。若发现某测试电压不满足上述关系时，只需按相应支路去查找故障原因，即可解决问题。
四.车载逆变器产品的主要元器件参数及代换&&& 图1电路中的主要器件有驱动管SS8550、KSP44，MOS功率开关管IRFZ48N、IRF740A，快恢复整流二极管HER306以及PWM 控制芯片TL494CN (或KA7500C)。&&& SS8550为TO-92形式封装的PNP型三极管。其引脚电极的识别方法是，当面向三极管的印字标识面时，引脚1为发射极E、2为基极B、3为集电极C。&&& SS8550的主要参数指标为：BVCBO=-40V，BVCEO=-25V，VCE(S)=-0.28V， VBE(ON)=-0.66V ，fT=200MHz，ICM=1.5A，PCM=1W，TJ= 150℃ ，hFE=85～160(B)、120～200(C)、160～300(D)。&&& 与TO-92形式封装的SS8550相对应的表贴器件型号为S8550LT1，其封装形式为SOT-23。&&& SS8550为目前市场上较为常见、易购的三极管，价格也比较便宜，单只售价仅0.3元左右。&&& KSP44为TO-92形式封装的NPN型三极管。其引脚电极的识别方法是，当面向三极管的印字标识面时，其引脚1为发射极E、2为基极B、3为集电极C。&&& KSP44的主要参数指标为：BVCBO=500V ，BVCEO=400V，VCE(S)=0.5V ，VBE(ON)=0.75V ，ICM=300mA ，PCM=0.625W ，TJ=150℃，hFE=40～200。&&& KSP44为电话机中常用的高压三极管，当KSP44损坏而无法买到时，可用日光灯电路中常用的三极管KSE13001进行代换。KSE13001为FAIRCHILD公司产品，主要参数为BVCBO=400V，BVCEO=400V，ICM=100mA，PCM=0.6W，hFE=40～80。KSE13001的封装形式虽然同样为TO-92，但其引脚电极的排序却与KSP44不同，这一点在代换时要特别注意。KSE13001引脚电极的识别方法是，当面向三极管的印字标识面时，其引脚电极1为基极B、2为集电极C、3为发射极E。&&& IRFZ48N为TO-220形式封装的N沟道增强型MOS快速功率开关管。其引脚电极排序1为栅极G、2为漏极D、3为源极S。IRFZ48N的主要参数指标为：VDss=55V，ID=66A，Ptot=140W，TJ=175℃，RDS(ON)&16m&O 。&&& 当IRFZ48N损坏无法买到时，可用封装形式和引脚电极排序完全相同的N沟道增强型MOS开关管IRF3205进行代换。IRF3205的主要参数为VDss=55V，ID=110A，RDS(ON)&8m&O。其市场售价仅为每只3元左右。&&& IRF740A为TO-220形式封装的N沟道增强型MOS快速功率开关管。其引脚电极排序1为栅极G、2为漏极D、3为源极S。&&& IRF740A的主要参数指标为：VDSS=400V ，ID=10A，Ptot=120W ，RDS(ON)&550m&O。&&& 当IRF740A损坏无法买到时，可用封装形式和引脚电极排序完全相同的N 沟道增强型MOS 开关管IRF740B、IRF740或IRF730进行代换。IRF740、IRF740B的主要参数与IRF740A完全相同。IRF730的主要参数为VDSS=400V，ID=5.5A，RDS(ON)&1&O。其中IRF730的参数虽然与IRF740系列的相比略差，但对于150W以下功率的逆变器来说，其参数指标已经是绰绰有余了。&&& HER306为3A、600V的快恢复整流二极管，其反向恢复时间Trr=100ns，可用HER307(3A、800V)或者HER308(3A、1000V)进行代换。对于150W以下功率的车载逆变器，其中的快恢复二极管HER306可以用BYV26C或者最容易购买到的FR107进行代换。BYV26C为1A、600V的快恢复整流二极管，其反向恢复时间Trr=30ns；FR107为1A、1000V的快恢复整流二极管，其反向恢复时间= 100ns。从器件的反向恢复时间这一参数指标考虑，代换时选用BYV26C更为合适些。&&& TL494CN、KA7500C为PWM控制芯片。对目前市场上的各种车载逆变器产品进行剖析可以发现，有的车载逆变器产品中使用了两只TL494CN芯片，有的是使用了两只KA7500C芯片，还有的是两种芯片各使用了一只，更为离奇的是，有的产品中居然故弄玄虚，将其中的一只TL494CN或者KA7500C芯片的标识进行了打磨，然后标上各种古怪的芯片型号，让维修人员倍感困惑。实际上只要对照芯片的外围电路一看，就知道所用的芯片必定是TL494CN或者KA7500C。&&& 经仔细查阅、对比TL494CN、KA7500C两种芯片的原厂pdf资料，发现这两种芯片的外部引脚排列完全相同，就连其内部的电路也几乎完全相同，区别仅仅是两种芯片的内部运放输入端的基准源大小略微有点差别，对电路的功能和性能没有影响，因此这两种芯片完全可以相互替代使用，并且代换时芯片的外围电路的参数不必做任何的修改。经实际使用过程中的成功代换经验，也证实了这种代换的可行性和代换后电路工作性能的可靠性。&&& 由于目前市场上已经很难找到KA7500C芯片了，并且即使能够买到，其价格也至少是TL494CN芯片的两倍以上，因此这里介绍的使用TL494CN直接代换KA7500C芯片的成功经验和方法，对于车载逆变器产品的生产厂商和广大维修人员来说确实是一个很好的消息。
TL494是一种固定频率脉宽调制电路，它包含了开关电源控制所需的全部功能，广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源。TL494有SO-16和PDIP-16两种封装形式，以适应不同场合的要求。其主要特性如下：
&&&& 主要特征
&&&& 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。&&&& 内置功率晶体管可提供500mA的驱动能力。&&&& 推或拉两种输出方式。&&&&& TL494外形图&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&TL494引脚图&&&&&&& 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2。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 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0&3.3V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。
&&& TL494内置一个5.0V的基准电压源，使用外置偏置电路时，可提供高达10mA的负载电流，在典型的0&70℃温度范围50mV温漂条件下，该基准电压源能提供&5%的精确度。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& TL494内部电路方框图
TL494的极限参数
&集电极输出电压
&集电极输出电流
&放大器输入电压范围
&工作环境温度&TL494B&TL494C&TL494I&NCV494B
&-40&+1250&+70-40&+85-40&+125
&额定环境温度
TL494脉宽调制控制电路应用&&
&单端连接输出和推、拉（电流）结构&国内市场上，尽管汽车音响节目源有所扩展，从单一的收音，磁带两用机发展到加入单碟或自动换片的多碟CD机，但对小汽车音响功放来说却基本变化不大，仍为以收音机，磁带机和CD机组成的一体化音响。此类一体化音响，无论生产商标出2*35W还是200W+200W，其实仍为早期的双声道功放，其每声道真正输出有效功率不会大于20W，普通产品不会超过2*6W。最近，国内电子报刊纷纷刊出汽车音响升级的报道，表明有车一族对此并不满足，于是很想了解国外最新汽车音响动向。为此，籍此文向有车一族中的音响发烧友介绍。目前国外汽车音响现状有以下特点。
&&& DC变换器重出江湖
&&&& 之所以说DC变换器&重出江湖&，是因为上世纪40年代的电子管收音机时代，为了向汽车中的电子管收音机提供高电压供电，曾广泛采用一种&振动子&变流器，这种变流器的原理是利用机械触点组成双向开关，将12V直流电变换为双向方波，然后通过变压器资脉冲波电压升高，再整流，滤波成为高压直流电，其电路基本原理与现有的晶体管直流变换器是相同的，区别是由机械开关换向，其脉冲频率只是在1KHZ以下，而且频率也较低。这种机械式振动子变换器一直延用到半导体器件相当成熟，即电子管收音机改为晶体管后，才从汽车音响中消失。
&&& 由于小汽车音响受到12V供电的制约，无论输出功率还是音场效果都难以进一步提高。在此情况下，从上世纪末，欧洲生产的汽车音响中开始采用DC-DC变换器，将12V蓄电池供电变换为&24V-&50V，向汽车音响提供电源。目前，DC-DC变换器与机械变流器相比，已今非昔比，其开关频率可达100KHZ以上，效率接近90%。
&&& 汽车音响供电电源中采用DC-DC变换器，而不采用升压式开关电源，是经过缜密考虑的。现代的晶体管放大器部分仍为AB类放大，其工作电流随信号的波动成正比变化，所以功放实际上构成变动范围极大负载。为了避免功放输出信号产生削顶失真，要求供电电源有足够的能量储备，当信号峰值瞬间能立即提供较大的电流（一般PMOP即为对功放瞬间峰值功率的标称）。显然，也包括了电源瞬间输出电流的能力。
&&& 开关电源无论采取PWM还是PCM，其能量输出是由脉冲变压器电磁转换形成的，开关管导通时，向脉冲变压器存储磁能，开关管截止时，磁能转换成电能，向负载提供电压。即使负载电流瞬间增大使输出电压下降,稳压控制系统也只能控制开关管在下一个导通周期延长导通时间，待开关管载止后，输出电压上升，以图补偿负载电流增大的影响。但是，音乐的波动是千变万化的，有时大幅度的冲出信号只是瞬间的事，若信号冲击到来时，开关电源不能及时提供大电流，输出电压必然形成随大信号下降的波形，使信号上冲受限，产生波形失真，等冲击信号过后，PWM电路才输出信号上升，开关电源再降低其输出电压，以使其输出电压稳定。可惜，这一切为时已晚，在此过程中输出信号难免失真，同时也增大了电源纹波脉冲，使放大器的噪声增大。
&&& 直流变换器则不同，变换器的开关管始终以设定的脉宽工作，只要开关管有足够的开关电流，它能随时提供其额定功率以内的电压。从此点来说，直流变换器和变压器整流电源没有区别，而且直流变换器的内阻更低，对瞬间大电流的适应性更强。实际上变换器是不用稳压系统的开关电路，任何开关电源除去脉冲调制，取样误差放大部分实质即为直流变换器。
&&& 根据上述原理，上世纪末，欧洲开始在轿车音响上配置直流变换器，与汽车功放配套。1980年，德国生产的Monacor HPB150汽车功放，配备了12V与&25V直流变换器，输出最大电流可达10到15A，使功放有效输出功率可达2X40W，或BTL接法，使输出功率为150W。另一名为&Jensen&的汽车功放所配用的变换器，则可将12V电压变换成双电源&30V/15A的输出可以向四声道的放大器供电，输出 4*60W的有效功率其中&Monacor HPB150为最早的产品，其功放变换器采用分立元件组装成自激推挽式变换器，共采用13只三极管，电路较复杂，装调也不方便。此外，由于自激式振荡电路其工作频率随负载电流变化，脉冲干扰抑制也比较困难。& Jensen功率变换器，则采用传统开关电源它激式驱动器驱动四只MOS FET开关管组成的并联推挽电路，其功放变换器电路如附图所示。该汽车功放中利用MOS FET管作为开关管，可以提高电源变压器的工作效率，有利于抑制脉冲干扰，同时还可以减小电源变压器的体积。变换器的振荡器和控制系统全部集成在IC （TL494）内部。TL494原设计为它激式开关电源驱动控制器，内部除含有振荡器，脉宽调制器以外，还有基准电压稳压电路，死区时间控制电路和两组比较器组成的误差检测电路。TL494在该电路中构成它激式变换器，只利用了其振荡器和驱动电路，用作驱动开关管的脉冲信号源，因而与常规用法有所不用。在该电路中，TL494第5，6脚外接时间常数电路（C3，R5），振荡器产生80kHZ的脉冲信号，经TL494内部双稳态触发器控制，变成两路时序不同的驱动脉冲，驱动两组驱动放大器。TL494内部两组驱动级，由第9，10脚输出时序不同的正向脉冲。为了避免在两路脉冲交替处推挽开关管VT3，VT5 和VT2，VT4同时导通，TL494的第四脚外接R6，C2，R4设定死区时间。一组驱动脉冲使推挽电路一臂导通后，相隔一死区时间，才发出另一组驱动脉冲，使另一臂导通（第四脚电压越高，死区时间越长）。TL494第1，2脚为两组取样放大器的同相和反相输入端，可控制内部比较器组成的脉宽调制器设定的占空比。在该变换器中，TL494各脚功能及应用如下：
&&& 第1脚为第一组误差放大器的反相输入端。电路中以R2接地，使之为低电平。
&&&& 第2脚为第一组误差放大器的同相输入端。由R7接入5V基准电压。当第2脚输出高电平时，误差放大器输出端（第3脚）输出恒定的低电平，该电平在 TL494内部控制比较器组成的PWM调制器，输出最大脉宽45%，其余5%作死区时间。另外，第2脚外接C4为软起动电容，开机瞬间C4充电使第2脚瞬间为低电平，误差放大器输出高电平，随着C4充电电压升高，第2脚电压升高，第3脚电压降低，使PWM比较器输出脉宽缓增大到额定脉宽，避免开机冲击电流损坏开关管。
&&& 第3脚为误差放大器输出端，外接R3，C1为避免误差放大器振荡而设。
&&& 第4脚为死区时间控制端，通过R6，R4从5V基准电压分压得到0.05V死区时间控制电压，使两组驱动脉冲之间有占脉宽5%的间隙。第4脚电平达到0.3V时，驱动脉冲被关断。
&&& 第5，6脚为振荡频率控制端，外接R5，C3设定振荡器产生约80KHZ的振荡脉冲，徽调R5可使振荡频率为100KHZ。C3，R5与振荡频率的关系为：f(kHZ)=1.2/R(k&O)&C(&F)。
&&& 第7脚为公共地端。&
&市面上销售的简易恒温电烙铁，其恒温控制部分由市电直接供电去驱动双向可控硅的电路，一旦出问题往往使元器件烧黑或炸裂，损坏器件的颜色、标记就无法辨认，给维修带来困难。&&&&&& 这里，我们以有代表性的广州黄花电子电器厂９０５Ｃ型恒温电烙铁为例，对恒温烙铁的工作原理加以介绍。&&&&&& 该电烙铁控温范围是１００℃～４００℃，调温标志标明低、中、高位，控温精度标称&５％，采用了热电偶传感器。控制电路采用了交流市电直接降压、滤波、稳压供电方案。工作原理见下图。市电ＡＣ２２０Ｖ经Ｒ１降压、Ｄ１半波整流、Ｄ２削波稳压、Ｃ１滤波后作为比较器件ＩＣ的电源电压及调温设定电压源。ＩＣ－Ａ③脚为热电偶检测电压输入端（与温度值对应）；②脚为调温设定电压。在②、③脚两端电压比较后，由①脚输出。其中Ｒ５的作用是将输入的很少一部分反馈至同相输入端③脚，以使在小信号波动时输出锁定不变。当热电偶检到温度偏低时；③脚电平相对②脚低，使输出①脚也低。进而使ＩＣ－Ｂ放大器⑥脚相对于固定偏置的⑤脚偏低，使输出⑦脚为高。由于ＩＣ－Ｂ⑤脚电压是由ＡＣ２２０Ｖ经Ｒ６、Ｒ７分压而得，因而，频率、相位完全与ＡＣ２２０Ｖ相同。与⑥脚直流比较后在⑦脚输出交流电压。该交流电压经Ｃ２、Ｄ４、Ｄ３和Ｄ４反向并联（作用同双向二极管）触发双向可控硅，使相应的电压加到烙铁电热丝上，以达到恒温的目的。&
请各位遵纪守法并注意语言文明tl494_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
&&电源管理
阅读已结束，下载文档到电脑
想免费下载更多文档？
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢您当前的位置：&>&&>&
基于 TL494 的 400W 逆变器解决方案
（Inverter，逆向变压器件）是一种直流到交流（DC to AC）的变压器，可将可变直流输出转换成清洁220V正弦 50Hz 或 其他类型交流电，可用于各类设备，最大限度地满足移动供电场所或无电地区用户对交流电源的需要。广泛用在通讯、工业设备、卫星通信设备、军用车载、医疗救护车、警车、船舶、太阳能及风能发电领域。它由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成。
逆变主电路一般输入的是直流电压，因为光伏发电系统是山太阳电池方阵产生的直流电，所以在输入电路中应当包含相关的滤波电路和EMI电路等。输出电路一般也包含物出滤波和EMI电路，以减小逆变电路产生的波纹对负载产生的影响。控制电路的作用是产生一系统控制脉冲来控制功率开关管的导通和关断，和逆变电路一起来完成逆变功能。本文提供了一种基于TL494的400W大功率稳压逆变器解决方案。
TL494是一种固定频率脉宽调制电路，它包含了开关电源控制所需的全部功能，广泛应用于单端正激双管式、半桥式、全桥式开关电源。TL494有SO-16和PDIP-16两种封装形式，以适应不同场合的要求。
TL494主要特征
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。
利用TL494组成的400W大功率稳压逆变器电路
它激式变换部分采用TL494，VT1、VT2、VD3、VD4构成灌电流驱动电路，驱动两路各两只60V/30A的MOS FET开关管。如需提高输出功率，每路可采用3～4只开关管并联应用，电路不变。TL494在该逆变器中的应用方法如下图所示：
第1、2脚构成稳压取样、误差放大系统，正相输入端1脚输入逆变器次级取样绕组整流输出的15V直流电压，经R1、R2分压，使第1脚在逆变器正常工作时有近4.7～5.6V取样电压。反相输入端2脚输入5V基准电压(由14脚输出)。当输出电压降低时，1脚电压降低，误差放大器输出低电平，通过PWM电路使输出电压升高。正常时1脚电压值为5.4V，2脚电压值为5V，3脚电压值为0.06V。此时输出AC电压为235V(方波电压)。第4脚外接R6、R4、C2设定死区时间。正常电压值为0.01V。第5、6脚外接CT、RT设定振荡器三角波频率为100Hz。正常时5脚电压值为1.75V，6脚电压值为3.73V。第7脚为共地。第8、11脚为内部驱动输出三极管集电极，第12脚为TL494前级供电端，此三端通过开关S控制TL494的启动/停止，作为逆变器的控制开关。当S1关断时，TL494无输出脉冲，因此开关管VT4～VT6无任何电流。S1接通时，此三脚电压值为蓄电池的正极电压。第9、10脚为内部驱动级三极管发射极，输出两路时序不同的正脉冲。正常时电压值为1.8V。第13、14、15脚其中14脚输出5V基准电压，使13脚有5V高电平，控制门电路，触发器输出两路驱动脉冲，用于推挽开关电路。第15脚外接5V电压，构成误差放大器反相输入基准电压，以使同相输入端16脚构成高电平保护输入端。此接法中，当第16脚输入大于5V的高电平时，可通过稳压作用降低输出电压，或关断驱动脉冲而实现保护。在它激逆变器中输出超压的可能性几乎没有，故该电路中第16脚未用，由电阻R8接地。
该逆变器采用容量为400VA的工频变压器，铁芯采用45&60mm2的硅钢片。初级绕组采用直径1.2mm的漆包线，两根并绕2&20匝。次级取样绕组采用0.41mm漆包线绕36匝，中心抽头。次级绕组按230V计算，采用0.8mm漆包线绕400匝。开关管VT4～VT6可用60V/30A任何型号的N沟道MOS FET管代替。VD7可用1N400X系列普通二极管。该电路几乎不经调试即可正常工作。当C9正极端电压为12V时，R1可在3.6～4.7k&O之间选择，或用10k&O电位器调整，使输出电压为额定值。如将此逆变器输出功率增大为近600W，为了避免初级电流过大，增大电阻性损耗，宜将蓄电池改用24V，开关管可选用VDS为100V的大电流MOS FET管。需注意的是，宁可选用多管并联，而不选用单只IDS大于50A的开关管，其原因是：一则价格较高，二则驱动太困难。建议选用100V/32A的2SK564，或选用三只2SK906并联应用。同时，变压器铁芯截面需达到50cm2，按普通电源变压器计算方式算出匝数和线径，或者采用废UPS-600中变压器代用。如为电冰箱、电风扇供电，请勿忘记加入LC低通滤波器。
经过反复的比较和遴选，《今日电子》和21ic中国电子网举办的2013年度产品奖正式揭晓…
() () () () () () () () ()