Цепи иона и защиты от недонапряжения питания - umotnas.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Цепи питания и смещения в гвв 1 63.58kb.
Информация о работе отдела защиты прав потребителей в сфере торговли... 1 55.65kb.
Растворимый концентрированный молочный белок (пролакта 80) 1 38.36kb.
Организация питания 1 53.3kb.
Закон Ома для участка цепи с ила тока в проводнике прямо пропорциональна... 1 28.2kb.
Закон Ома для участка цепи Сила тока в проводнике прямо пропорциональна... 1 13kb.
Руководство по качеству производства питания получение и хранение... 1 345.39kb.
«Закон Ома для участка цепи» 1 52.52kb.
Лабораторная работа по курсу: Радиотехнические цепи и сигналы Линейные... 2 789.28kb.
Расчет блока питания 1 64.38kb.
Примерное меню школьных завтраков для организации питания детей 7-11... 1 23.85kb.
Информация об открытии научно-исследовательской дрейфующей станции... 1 14.13kb.
Викторина для любознательных: «Занимательная биология» 1 9.92kb.

Цепи иона и защиты от недонапряжения питания - страница №1/1

  В основу большинства автомобильных преобразователей напряжения положен специализированный контроллер TL494 и поскольку он главный, было бы не справедливо вкратце не рассказать о принципе его работы.
    КонтрллерTL494 представляет из себя пластиковый корпус DIP16 (есть варианты и в планарном корпусе, но в данных конструкциях он не используется). Функциональная схема контроллера приведена на рис.1.

структурная схема шим контроллера tl494
Рисунок 1 - Структурная схема микросхемы TL494.

    Как видно из рисунка у микросхемы очень развиты цепи управления, что позволяет на ее базе строить преобразователи практически под любые требования, но вначале несколько слов о функциональных узлах контроллера.


    Цепи ИОНа и защиты от недонапряжения питания. Схема включается при достижении питанием порога 5.5..7.0 В (типовое значение 6.4В). До этого момента внутренние шины контроля запрещают работу генератора и логической части схемы. Ток холостого хода при напряжении питания +15В (выходные транзисторы отключены) не более 10 мА. ИОН +5В (+4.75..+5.25 В, стабилизация по выходу не хуже +/- 25мВ) обеспечивает вытекающий ток до 10 мА. Умощнять ИОН можно только используя npn-эмиттерный повторитель (см TI стр. 19-20), но на выходе такого "стабилизатора" напряжение будет сильно зависеть от тока нагрузки.
    Генератор вырабатывает на времязадающем конденсаторе Сt (вывод 5) пилообразное напряжение 0..+3.0В (амплитуда задана ИОНом) для TL494 Texas Instruments и 0...+2.8В для TL494 Motorola (чего же ждать от других?), соответственно для TI F=1.0/(RtCt), для Моторолы F=1.1/(RtCt).
    Допустимы рабочие частоты от 1 до 300 кГц, при этом рекомендованный диапазон Rt = 1...500кОм, Ct=470пФ...10мкФ. При этом типовой температурный дрейф частоты составляет (естественно без учета дрейфа навесных компонентов) +/-3%, а уход частоты в зависимости от напряжения питания - в пределах 0.1% во всем допустимом диапазоне.
    Для дистанционного выключения генератора можно внешним ключом замкнуть вход Rt (6) на выход ИОНа, или - замкнуть Ct на землю. Разумеется, сопротивление утечки разомкнутого ключа должно учитываться при выборе Rt, Ct.
    Вход контроля фазы покоя (скважности) через компаратор фазы покоя задает необходимую минимальную паузу между импульсами в плечах схемы. Это необходимо как для недопущения сквозного тока в силовых каскадах за пределами ИС, так и для стабильной работы триггера - время переключения цифровой части TL494 составляет 200 нс. Выходной сигнал разрешен тогда, когда пила на Cт превышает напряжение на управляющем входе 4 (DT). На тактовых частотах до 150 кГц при нулевом управляющем напряжении фаза покоя = 3% периода (эквивалентное смещение управляющего сигнала 100..120 мВ), на больших частотах встроенная коррекция расширяет фазу покоя до 200..300 нс.
    Используя цепь входа DT, можно задавать фиксированную фазу покоя (R-R делитель), режим мягкого старта (R-C), дистанционное выключение (ключ), а также использовать DT как линейный управляющий вход. Входная цепь собрана на pnp-транзисторах, поэтому входной ток (до 1.0 мкА) вытекает из ИС а не втекает в нее. Ток достаточно большой, поэтому следует избегать высокоомных резисторов (не более 100 кОм). На TI, стр. 23 приведен пример защиты от перенапряжения с использованием 3-выводного стабилитрона TL430 (431).
    Усилители ошибки - фактически, операционные усилители с Ку=70..95дБ по постоянному напряжению (60 дБ для ранних серий), Ку=1 на 350 кГц. Входные цепи собраны на pnp-транзисторах, поэтому входной ток (до 1.0 мкА) вытекает из ИС а не втекает в нее. Ток достаточно большой для ОУ, напряжение смещения тоже (до 10мВ) поэтому следует избегать высокоомных резисторов в управляющих цепях (не более 100 кОм). Зато благодаря использованию pnp-входов диапазон входных напряжений - от -0.3В до Vпитания-2В
    При использовании RC частотнозависимой ОС следует помнить, что выход усилителей - фактически однотактный (последовательный диод!), так что заряжать емкость (вверх) он зарядит, а вниз - разряжать будет долго. Напряжение на этом выходе находится в пределах 0..+3.5В (чуть больше размаха генератора), далее коэффициент напряжения резко падает и примерно при 4.5В на выходе усилители насыщаются. Аналогично, следует избегать низкоомных резисторов в цепи выхода усилителей (петли ОС).
    Усилители не предназначены для работы в пределах одного такта рабочей частоты. При задержке распространения сигнала внутри усилителя в 400 нс они для этого слишком медленные, да и логика управления триггером не позволяет (возникали бы побочные импульсы на выходе). В реальных схемах ПН частота среза цепи ОС выбирается порядка 200-10000 Гц.
    Триггер и логика управления выходами - При напряжении питания не менее 7В, если напряжение пилы на генераторе больше чем на управляющем входе DT, и если напряжение пилы больше чем на любом из усилителей ошибки (с учетом встроенных порогов и смещений) - разрешается выход схемы. При сбросе генератора из максимума в ноль - выходы отключаются. Триггер с парафазным выходом делит частоту надвое. При логическом 0 на входе 13 (режим выхода) фазы триггера объединяются по ИЛИ и подаются одновременно на оба выхода, при логической 1 - подаются парафазно на каждый выход порознь.
    Выходные транзисторы - npn Дарлингтоны со встроенной тепловой защитой (но без защиты по току). Таким образом, минимальное падение напряжение между коллектором (как правило замкнутым на плюсовую шину) и эмитттером (на нагрузке) - 1.5В (типовое при 200 мА), а в схеме с общим эмиттером - чуть лучше, 1.1 В типовое. Предельный выходной ток (при одном открытом транзисторе) ограничен 500 мА, предельная мощность на весь кристалл - 1Вт.
    Работа на затвор МДП транзистора.
    Выходные каскады при работе на емкостную нагрузку, какой условно является затвор МДП транзистора, выходные транзисторы TL494 включаются эмиттерным повторителем. При ограничении среднего тока в 200 мА схема способна достаточно быстро зарядить затвор, но разрядить его выключенным транзистором невозможно. Разряжать затвор с помощью заземленного резистора - также неудовлетворительно медленно. Ведь напряжение на условной емкости затвора спадает по экспоненте, а для закрытия транзистора затвор надо разрядить от 10В до не более 3В. Ток разряда через резистор будет всегда меньше тока заряда через транзистор (да и греться резистор будет неслабо, и красть ток ключа при ходе вверх).
    Выходом из создавшейся может служить использолвание либо разрядных внешних транзисторов, либо же полностью внешний твухтактный повторитель напряжения с использованием более мощных транзисторов (рис. 2).

увеличение выходного тока tl494 для уменьшения времени закрытия силовых транзисторов.
Рисунок 2 - практическая реализация способов уменьшения времени закрытия силовых транзисторов.

    Несколько слов об элементах обвязки контроллера TL494:


    C1-R5 - интегрирующая цепочка, обеспечивающая увеличение длительности открытия силовых ключей от нуля до рабочей итаким образом обеспечивающая режим софт-старта, т.е. плавной зарядки конденсаторов фильтров вторичного питания.
    DA - оптрон обратной связи, через светодиод которого протекает (через резистивный делитель) выходноенапряжение преобразователя. В зависимости от Величины этого напряжения будет изменяться яркость свечения светодиода, соответсвенно будет меняться уровень открытия транзистора и подача опорного напряжения на вход усилителя ошибки, который в свою очередь будет регулировать длительность открытия силовых транзисторов преобразователя напряжения.
    R4-R7 - от номиналов этих резисторов зависит коф. усиления усилителя ошибки и как следствие - общий коф стабилизации преобразователя. Слишком большой коф усиления выбирать не стоит - возможно возбуждение усилителя ошибки из -за некоторой задерки реакции на изменение выходного напряжения.
    С3-R12 - от номиналов этих элементов зависит частота такторого генератора контроллера и как следствие - частота преобразования напряжения.
    Используя именно этот ШИМ контроллер и была разработанна линейка автомобильных преобразователей напряжения ПР001-ПР011, имеющих как разные выходные напряжения, так и мощности (от 150 до 700 Вт).