如何使用TL494實現(xiàn)開關電源的設計

　　開關電源主回路將輸入的 15VAC 電壓整流濾波所得的直流電壓通過升壓斬波電路， 變換為 25~ 30VDC 輸出。主控制器為 PIC16F877A 單片機。整個系統(tǒng)由整流濾波電路、DC- DC 變換器、控制電路、按鍵顯示等模塊組成。主控制器和 TL494 以閉環(huán)形式控制 DC- DC 變換電路， 實現(xiàn)輸出電壓穩(wěn)定可調。該電源還具有過流保護、自恢復、軟啟動和短路報警功能。

　　DC- DC 變換器電路拓撲結構

　　將降壓后的交流電壓進行升壓變換， 這里選擇了升壓斬波電路， 其電路原理圖如圖 1 所示。此拓撲結構電路結構簡單， 僅由開關管、二極管、電感、電解電容等元件組成， 只要控制合適的占空比， 就能夠以較高的效率進行升壓， 而且此電路穩(wěn)壓性能優(yōu)、轉換效率高。因此， 選擇升壓軌波電路作為 DC- DC 變換的主拓撲結構。

　　系統(tǒng)實現(xiàn)方案及結構框圖

　　系統(tǒng)設計框圖如圖 2 所示。設計中以升壓斬波電路為主回路， 該電路實現(xiàn)將整流濾波后的輸入電壓變?yōu)?25V~ 30V 的輸出電壓。整個系統(tǒng)以單片機 PIC16F73 和 PWM 調制芯片TL494 構成控制系統(tǒng)。TL494 產(chǎn)生的脈沖信號控制DC- DC 變換器， 同時還通過外圍電路實現(xiàn)穩(wěn)壓、過流保護、自恢復、軟啟動和短路報警等功能。單片機與電壓反饋模塊配合， 通過控制數(shù)字電位器 MCP41010 的輸出值， 實現(xiàn)輸出電壓值的設定和步進的調整， 單片機還通過A/ D 模塊， 實現(xiàn)輸出電壓、電流值的數(shù)顯。在 DC- DC 變換電路中， 采用了導通電阻非常小的 MOSFET 作為開關管， 快恢復二極管作為續(xù)流管， 通過以上方法有效的提高了電路的效率。

　　PWM 脈寬調制電路

　　PWM 控制電路主要由集成 PWM 控制芯片 TL494、單片機 PIC16F877A 和電壓電流反饋電路組成。電路原理圖如圖 3 所示。單片機通過控制數(shù)字電位器MCP41010 的輸出值， 數(shù)字電位器作為 D/ A 轉換器， 實現(xiàn)電壓的步進調整，TL494 根據(jù)電壓反饋的輸入值調整輸出脈沖的寬度， 最終實現(xiàn)電壓的穩(wěn)定輸出。除此之外， TL494 的外圍電路還可實現(xiàn)各種保護功能。

　　主干路上輸出的電壓經(jīng)過圖 4 所示電路后再經(jīng)過 TTL494 內部的誤差放大器 1 構成反饋回路。其在 A 點的電壓值為 R18+ Rw3 R 17+ R 18+ Rw3 U0= 1 10 U0。若因某種原因導致輸出電壓過高， 則電壓反饋端輸入的值增大， 使得誤差放大器 1 同相端電位升高， 反饋/ PWM 端電位上升，TTL494 內部三極管 Q2 導通時間減少， 輸出信號占空比減小， 結果使輸出電壓減少， 最終使輸出電壓保持穩(wěn)定。