TL494:プロジェクトについて知っておくべきすべてのこと

デジタル信号の振幅を制御する最良の方法を探しているエンジニアまたはデザイナーですか?または、あなたのプロジェクトには電力を必要とするデバイスの制御が含まれていて、そのテーマについてあまり知りませんか?

さて、私たちは答えを持っているので、あなたの検索は終わりました. TL494 PWM コントローラーが必要です。さらに、TL494 PWM コントローラは、PWM 制御回路の構築に役立つすべての必要な機能を提供します。

そこで、この記事では、TL494 とは何か、その機能、アプリケーション、構成などについて詳しく説明します。

準備？それでは始めましょう。

TL494 IC とは?

8 ピン PWM コントローラ

TL494 は、パワー エレクトロニクス回路を備えたデバイスに使用できる PWM コントローラー集積回路です。周波数を調整するための発振器、フィードバック付きの出力制御回路、およびパルスステアリング制御付きのフリップフロップ出力と並んで、2 つのオンチップエラーアンプが特徴です。

エラー アンプは、標準電圧構成で -0.3 ～ VCC -2V の間の電圧を補償する役割を果たします。また、コンパレータは、固定オフセットでデッドタイムを制御することにより、ほぼ 5% の範囲を広げます。

さらに、外部オシレータは PWM 集積回路に基準周波数信号を提供し、内部レギュレータは安定した 5 V 基準電源を提供します。ただし、リファレンスの出力ピンに RT を接続することで、いつでもオンチップ オシレータをバイパスできます。

興味深いことに、TL494 はシングルエンド動作に使用できる完全な PWM 電力制御回路です。また、TL494 はプッシュ &プル構成にも役立ちます。

それだけではありません。

PWM マイクロチップ

この PWM 制御電気回路には、電源回路の設計に必要なすべての機能が備わっています。下の図をご覧ください:

固定周波数の可変 PWM IC

上の図は、2 つの個別の内部発振器の鋸歯状波形を比較することによって、パルス幅を変えることができます。タイミング コンデンサは、任意の制御信号で内部オシレータを保持します。したがって、制御信号がノコギリ波の電圧よりも低くなると、出力は高くなります。

TL494 の仕様

• 供給電圧 (Vcc) は最大 41 ボルトです
• 両方の PWM の最大出力電流は 250mA です
• コレクタ ピンの出力電圧は 41 ボルトです
• -65 ～ 150 度の温度範囲

TL494 の機能

• PWM 制御チャンネルが組み込まれています
• 200mA のシンクまたはソース電流
• シングルエンドおよびプッシュプル操作を含む、デュアル出力選択可能な操作を備えています
• TL494 には、可変範囲のデッドタイム制御機能があります
• TL494 を他の回路と簡単に同期できます
• 2 つの PWM 出力があります
• 固定周波数発振器が付属しています

TL494 ピン配置とピン構成

以下は、TL494 のピン配列とピン構成の詳細を示した表です:

すべてのコンポーネントを含む TL494 の内部構造

それでは、TL494 の内部構造を構成するさまざまなコンポーネントを詳しく見てみましょう。

1. 5V 基準ソース

TL494 のリファレンス ソースは内蔵されています。さらに、バンドギャップ原理に従って動作し、TL494 は安定した 5 V の出力電圧を備えています。しかし、条件があります。 VCC 電圧は 7V 以上で、誤差は 100mV 以内でなければなりません。リファレンス ソースは、ピン構成テーブルに従って、14 番目のピン REF を出力ピンとして使用します。

2.オペアンプ

DIP-8 オペアンプ

TL494 には 2 つのオペアンプがインストールされています。 2 つのアンプは、1 つの単一電源から電力を取得します。オペアンプの伝達関数は ft(ni, inv)=A(ni-inv) です。ただし、この伝達関数は出力スイングを超えません。

各オペアンプには、ダイオードに接続できる出力端子があります。さらに、ダイオードはオペアンプと後続の回路の間のブリッジとして機能します。そのため、ダイオードを COMP ピンに接続すると、出力の高いオペアンプが次の回路に入るようになります。

3.鋸歯発振器

おそらく、TL494 の最大のセールス ポイントの 1 つは、内蔵のノコギリ波オシレーターです。鋸歯発振器は、0.3 ～ 3 V の鋸歯波を生成します。また、外付け抵抗(Rt)とコンデンサ(Ct)により発振周波数を調整することができます。したがって、デフォルトの発振周波数は f =1/Rt*Ct です。

ここで、Ct と Rt の単位はそれぞれファラッドとオームです。

電子発振器

4.パルストリガー

パルス フリップフロップの主な役割は、コンパレータ出力 1 とのこぎり波の立ち下がりエッジでスイッチを入れることです。

その結果、出力スイッチの 1 つがオンになります。その後、コンパレータの出力がゼロになると停止します。

5.コンパレータ

コンパレータは、前述の後続の回路です。ここで、オペアンプの信号出力 (COMP ピン) がコンパレータの正の入力端子に転送されます。

そして、チップ内部で、コンパレータは負入力端子から COMP ピンに来るノコギリ波を比較します。つまり、ノコギリ波の方が高い場合、コンパレータはゼロを出力します。そうでない場合は、それを出力します。

6.静かな時間の比較

デッドタイム制御ピン 4 は、デッドゾーン時間を設定するものです。つまり、デッドタイム コンパレータを利用して、パルスに干渉することで最大デューティ サイクルを制限します。そうすれば、すべてのデューティ サイクルの上限を 45% に設定できます。ただし、DTC ピン レベルがゼロの場合、デューティ サイクルの上限は約 42% になります。

7.エラーアンプ

IC の電源レールで 2 つのエラー アンプにバイアスをかけることができます。その結果、エラー アンプは高ゲインになり、V1 よりも -0.3 V ～ 2 V 小さい同相入力範囲が可能になります。

エラーアンプ構成は、単電源アンプのように動作する傾向があります。そのため、すべての出力にはアクティブハイ機能のみが含まれます。したがって、アンプは個別に起動して PWM 要求を満たし、定電流を供給することができます。

8.出力制御入力

I2C 出力のピンは、シングルエンド モードまたはプッシュプル モードのいずれかで動作するように構成できます。シングルエンド モードでは、両方の結果が同時に発振します。一方、プッシュプル モードは、交互発振出力を生成します。

out-control ピンは、IC の出力を直接制御します。さらに、これはフリップフロップ パルス ステアリング ステージまたは内部発振器ステージには影響しません。

9.出力トランジスタ

出力トランジスタは、コレクタ端子とコミットされていないエミッタで構成されています。これらの 2 つの端子は、最大 200 mA の電流を取り込む (シンク) または放出する (ソース) ことができます。

共通エミッタ モードでトランジスタの飽和点を構成すると、1.3 v 未満になります。さらに、共通コレクタ方式で構成すると、2.5 v 未満になります。

ボード上のラジエーターとして機能する出力トランジスタ

TL494 の仕組み

TL494 IC は、スイッチング電源を基本的な回路で制御する以上の設計になっています。また、いくつかの問題に取り組み、補助回路ステージの必要性を減らします。

そのため、オシレーターが生成するノコギリ波を両方の制御信号セットと比較すると、変調を実現できます。

また、ノコギリ波電圧が制御信号の電圧よりも大きい場合、出力段がアクティブになります。

したがって、制御信号が増加すると、のこぎり波入力の持続時間が減少し、出力パルス長が減少します。

さらに、パルスステアリングフリップフロップは、変調されたパルスを両方の出力トランジスタに転送します。

TL494 アプリケーションの例

前述したように、TL494 は PWM コントローラー回路です。したがって、そのアプリケーションのほとんどは PWM ベースの回路です。以下にいくつかの例を示します:

TL494 ソーラー充電器

この設計は、5v/10A スイッチング電源バックを構築することで簡単に構成できます。この構成では、並列モードで出力を取得できます。その間、出力制御ピン 13 をグランドに接続してください。

このアプリケーションでは、2 つのエラー アンプも効率的に使用されます (1 つは電圧フィードバックを制御して一定の出力を維持し、もう 1 つは最大電流を制御します)。

TL494 クラシック インバータ回路

このアプリケーションでは、プッシュプル モードで動作するように出力を構成できます。したがって、出力制御ピンをピン 14 への +5 V 基準に接続するのに役立ちます。他のピンは、上記のピン配置データシートと同じ構成になっています。

最後の言葉

全体として、TL494 IC は正確なフィードバックと出力制御を提供する実用的な PWM 制御回路です。また、その機能により、あらゆる PWM アプリケーションで完璧なパルス制御が得られます。

さらに、TL494 は SG3525 と非常によく似ています。さらに、代替として使用することもできます。ただし、ピンが異なるため、2 つの IC には互換性がないことに注意することが重要です。

さて、それで終わりです。ご不明な点がございましたら、お気軽にお問い合わせください。喜んでお手伝いさせていただきます。