運(yùn)用TL494與IR2110設(shè)計(jì)的斷路器操作電源的控制電路 - 基于TL494和IR2110的斷路器操作電源的設(shè)計(jì)電路

　　4、運(yùn)用TL494與IR2110設(shè)計(jì)的斷路器操作電源的控制電路

　　斷路器操作電源的控制電路和主電路如圖4所示，控制電路由TL494與IR2110構(gòu)成，主電路是四個(gè)IGBT構(gòu)成的全橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。主電路把直流電壓U1轉(zhuǎn)換為高頻矩形波交流電壓送到高頻高壓變壓器，經(jīng)升壓整流濾波后提供給負(fù)載供電。電路通過TL494控制PWM1和PWM2的占空比，來得到脈寬可調(diào)的矩形波交流電壓。本電源是電壓閉環(huán)控制，通過霍爾傳感器檢測輸出電壓，把轉(zhuǎn)換后得到的電壓值送入TL494的1腳?；魻杺鞲衅鞑捎美么叛a(bǔ)償原理的HNV025A、HNV025A能夠測量直流、交流以及各種波形電壓，同時(shí)在電氣上是高度絕緣的，既完成了電壓檢測，又實(shí)現(xiàn)了控制電路和主電路的電氣隔離。它的輸入額定電流是10mA，輸出額定電流是25mA。TL494的2腳輸入的是參考電壓，由電位器調(diào)節(jié)電壓值。

　　TL494是一個(gè)固定頻率的脈沖寬度調(diào)制電路，內(nèi)置了線性鋸齒波振蕩器，振蕩頻率可通過外部的一個(gè)電阻和一個(gè)電容進(jìn)行調(diào)節(jié)，其振蕩頻率如下：

　　本開關(guān)電源RT為2.5kΨ，CT為0.01μF，振蕩頻率為40kHz，振蕩頻率是開關(guān)頻率的兩倍，所以開關(guān)頻率是20kHz.

　　圖4由TL494與IR2110構(gòu)成的控制電路

　　輸出脈沖的寬度是通過電容CT上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個(gè)控制信號(hào)進(jìn)行比較來實(shí)現(xiàn)。功率輸出管Q1和Q2受控于或非門。當(dāng)雙穩(wěn)觸發(fā)器的時(shí)鐘信號(hào)為低電平時(shí)才會(huì)被選通，即只有在鋸齒波電壓大于控制信號(hào)期間才會(huì)被選通。當(dāng)控制信號(hào)增大，輸出脈沖的寬度將減小。脈沖寬度調(diào)制比較器為誤差放大器調(diào)節(jié)輸出脈寬提供了一個(gè)手段：當(dāng)反饋電壓從0.5V變化到3.5V時(shí)，輸出的脈沖寬度從被死區(qū)確定的最大導(dǎo)通百分比時(shí)間中下降到零。死區(qū)時(shí)間通過設(shè)定TL494的4腳電壓值來確定。死區(qū)時(shí)間比較器具有120mV的輸入補(bǔ)償電壓，它限制了最小輸出死區(qū)時(shí)間約等于鋸齒波周期的4%，本開關(guān)電源輸出端接參考電平，最大占空比為48%。

　　在9腳、10腳輸出兩路PWM信號(hào)，這時(shí)的PWM信號(hào)還不足以直接驅(qū)動(dòng)IGBT，所以接兩片IR2110放大PWM信號(hào)，驅(qū)動(dòng)4只IGBT。IR2110的10腳、12腳輸入TL494輸出的PWM信號(hào)，1腳、7腳輸出放大了的PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制IGBT的導(dǎo)通與關(guān)斷。Vcc通過快恢復(fù)二極管向自舉電容C6充電，C6旁邊并聯(lián)的高頻小電容C7用來吸收高頻毛刺干擾電壓。

　　5、結(jié)論

　　如何研制方便使用、測試準(zhǔn)確、安全可靠的斷路器調(diào)試測量儀器，以便做好高壓斷路器的測試維護(hù)，成為電力工作的一大主題。由脈寬調(diào)制控制芯片TL494和高壓驅(qū)動(dòng)器IR2110構(gòu)成的高頻開關(guān)電源，具有控制簡單、抗干擾性強(qiáng)、紋波系數(shù)小、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，適合用于測試斷路器的電氣和機(jī)械性能。