基于TL494开关电源设计

技术指标电源容量输入：交流15~24Vac。输出：电源电压+12V(不可调)，纹波小于150mVP-P，最大输出电流0.5A(限流型保护)。工作频率开关电源的工作频率为30~40kHz。控制电路采用脉冲宽度调制控制集成电路。三、单端正激式开关电源的工作原理导通状态截止状态输入输出关系

ε称为占空比TL494的时序(续)当输出控制电压=H时，Q和时钟信号均为0时，Q1基极获高电平导通，/Q和时钟信号均为0时，Q2基极获高电平导通，两管轮流导通，称为推挽工作方式。当输出控制电压=L时，时钟信号为0时，Q1和Q2基极获高电平导通，两管同时导通，称为单端工作方式。功能描述含有控制开关式电源所需的主要功能块。线性锯齿波振荡器(3V)，频率用两个外部元件RT

和CT

设置，近似Ｆosc=1.1/(RT*

CT)输出脉冲宽度由“死区时间控制”和“反馈/PWM比较器输入”两个信号中电平较高的一个控制，控制信号电平与电容器CT

上的锯齿波进行比较，实现脉冲宽度的调整。控制信号电平线性增加输出晶体管Q1和Q2的导通时间线性减少。“输出控制”=5V为推挽输出，最小死区时间为48%；=0为单端输出，最小死区时间为96%。五、TL494的工作条件工作条件条件符号最小典型最大单位电源电压VCC7.01540V集电极电压VC1,VC2--3040V集电极输出电流(每个三极管)IC1,IC2----200mA误差放大器输入共模电压Vin-0.3--VCC－2V反馈/PWM比较器输入端电流Ifb----0.3mA基准输出电流Iref----10mA计时电阻RT1.830500kΩ计时电容CT0.00470.0110μF振荡器频率Fosc1.040200kHz六、原理图稳压原理－－输出电压负反馈。L1100uH0.5AC8220uF25V

若某种原因导致输出电压过高，则误差放大器1同向端电位升高，反馈/PWM端电位上升，Q1管导通时间减少，占空比减少，结果输出电压减少。最终使输出电压保持稳定，R17和R16中点电压为5V。R12/R10为误差放大器1的静态放大倍数，影响控制精度。C6和R13影响误差放大器1的动态放大倍数，抑制瞬变。六、原理图过载保护－－过载时，降低输出电压使负载电流保持在保护值。

不论开关管T2是否导通，流过负载的电流都经过R9(由上向下)，R9的下端电位为负，当负载电流达一定值时，误差放大器2的反相端电位为负，误差放大器2的输出（即反馈/PWM端）为正，Q1管不导通，输出电压降低。七、0参数选择整流管：桥式整流，整流管工作电流=0.5负载电流，大反向电压=输入交流电压峰值，IN4007(1A/1kV)可以满足要求。滤波电容：RLC=(3~5)T，整流滤波后电压VIN=18~28.8V,RL~18V/0.5A=36Ω，T＝10mS，1000uF/35V电解电容可满足要求。最常用电解电容：1.0、2.2、3.3、4.7、6.8及相应十百千uF，耐压有6、16、25、35、50、63、100、120、250、400V。工作频率：音频上限~20kHz，Fosc~33kHz，TOSC=30uS，tON=TOSCVO/(VIN-Vsta)=13.0~21.4uS。七、参数选择开关管：开关速度<1uS，耐压>2(VIN)max，电流>2(IO)max

TIP127(100V/5A,Darl-L,hFE>1000,tr和td<1uS)满足要求，内带保护二极管可不带RC吸收回路，需带散热器。IC

VEC

PTtONtOFFtVIN+VFVSTAIECO图四：开关管开关速度与功耗分析七、参数选择输出电压：VO=5V*(1+R17/R16)~12.1V保护电流：Imax=(Vref/R7)*R8/R9~0.5A电感量：L~100μH。续流二极管：快恢复二极管，反向偏压＝(VIN)max-VSTA-VO，峰值电流<2(IO)max，FR103~1A/300V或FR107~1A/1kV

满足要求。(VIN)max-VSTA-VF(IO)maxIpkt续流管阴极电位VK

、电感电流IL、负载电流IO

(tON)min(tOFF)max储能充分

(VIN)max-VSTA-VF(IO)maxIpk=2(IO)maxt续流管阴极电位VK

、电感电流IL、负载电流IO

(tON)min(tOFF)max临界储能(VIN)max-VSTA-VF(IO)maxt续流管阴极电位VK

、电感电流IL、负载电流IO

(tON)min(tOFF)max储能不足

VO图五：最大输入/满负荷时的续流波形七、参数选择输出电容：一个工作周期共向输出电容充电荷⊿Q~0.5(IO)max(0.5TOSC)纹波0.5⊿VP-P=⊿Q/CO，

CO=(3~5)(IO)maxTOSC/2⊿VP-P

CO=C8=220uF能满足要求注产生纹波的两个因素：1.输出电容容量有限；2.开关过程产生的过冲，这部分较难滤除。软启时间：~100mS。(VIN)max-VSTA-VF(IO)maxIpkt续流管阴极电位VK

、电感电流IL、负载电流IO

(tON)min(tOFF)max储能充分

(VIN)max-VSTA-VF(IO)maxIpk=2(IO)maxt续流管阴极电位VK

、电感电流IL、负载电流IO

(tON)mi