TL494芯片详细资料

TL494，是一种开关电源脉宽调制（PWM）控制芯片。



技术概要

调制方式：定频调宽
控制模式：电压模式
最高额定频率：300000Hz
输出端口：双端交错
每端最大占空比：45%
封装：SOP-16, DIP-16
常用拓扑：Buck、推挽、半桥

历史和现状

TL494于1980年代初由德州仪器（Texas Instruments）公司设计并推出，推出后立刻得到市场的广泛接受，尤其是在PC机的ATX半桥电源上。直至今日，仍有相当比例的PC机电源基于TL494芯片。多年来，作为最廉价的双端PWM芯片，TL494在双端拓扑，如推挽和半桥中应用极多。由于其较低的工作频率以及单端的输出端口特性，它常配合功率双极性晶体管（BJT）使用，如用于配合功率MOSFET则需外加电路。

TL494已成为一种工业标准芯片，由很多家集成电路厂商生产。它也被命名为其他型号，如飞兆（Fairchild，又称仙童）公司将它的TL494兼容芯片命名为KA7500。

虽然TL494的架构被历史证明极为优秀，但由于其老旧的工艺、低频率、以及缺乏新的节能特性，它正在高端市场面临着淘汰。至2008年，几乎没有售价高于人民币300元的开关电源使用TL494作为主控芯片了，尽管低端、中端市场仍然大量采用。

工作原理

5V基准源

TL494内置了基于带隙原理的基准源，基准源的稳定输出电压为5V，条件是VCC电压在7V以上，误差在100mV之内。基准源的输出引脚是第14脚 REF.

锯齿波振荡器

TL494内置了线性锯齿波振荡器，产生0.3"3V的锯齿波。振荡频率可通过外部的一个电阻Rt和一个电容Ct进行调节，其振荡频率为：f=1/RtCt，其中Rt的单位为欧姆，Ct的单位为法拉。锯齿波可以在Ct引脚测量到。

运算放大器

TL494集成了两个单电源供电的运算放大器。运算放大器传递函数为ft(ni,inv)=A(ni-inv)，但不能越出输出摆幅。一般电源电路中，运放接成闭环运行。少数特殊情况下使用开环，由外界输入信号。 两个运放的输出端分别接一个二极管，和COMP引脚以及后级电路（比较器）相连接。这保证了两个运放中较高的输出进入后级电路。

比较器

运算放大器输出的信号（COMP引脚）在芯片内部进入比较器正输入端，和进入负输入端的锯齿波比较。当锯齿波高于COMP引脚的信号时，比较器输出0，反之则输出1.

脉冲触发器

脉冲触发器在锯齿波的下降沿且比较器输出1时导通，令两个中的一个输出端（依次轮流）片内三极管导通，并在比较器输出降到0时截止。

静区时间比较器

静区（直译死区）时间由Dead Time Control引脚4设置，它通过一个比较器对脉冲触发器实行干扰，限制最大占空比。可设置的每端占空比上限最高为45%，在工作频率高于150KHz时占空比上限是42%左右。（当DTC引脚电平被设为0时）

时序图



示例设计

注意：以下的示例设计是过于陈旧的。新的设计有更高的效率和更低的成本。



ATX半桥电源



Buck拓扑稳压电源