機動車調壓器電路原理圖
摩托車汽車等機動車內都有發電機,與發動機相連的發電機發出的電供電池充電或點亮車燈,由于發電機產生的電壓與發動機的轉速有關,發動機低速轉動時,輸出電壓較低,而發動機高速轉動時,輸出電壓則較高,據測,輸出電壓可在20V-60V之間變化,為穩定輸出電壓,現在常用電子穩壓裝置連在發電機和負載之間,常稱為調壓器。 本文介紹一種機動車調壓器,輸入電壓為20V-60V,輸出電壓穩定為12V,并可調,最大輸出電流可達8A。
TL494的引腳功能如下:1、16腳和2、15腳分別是誤差放大器1和誤差放大器2的同相輸入端和反向輸入端;3腳是反饋輸入端;4腳是死區時間控制端;5、6腳分別接RC振蕩器的定時電容和電阻;7腳接地;8、9腳11、10腳分別是兩個內部驅動三極管的集電極和發射極;12腳為電源正端;13腳為輸出狀態控制端,當13腳為高電平時,兩個內部驅動三極管交替導通,當13腳為低電平時,兩個內部驅動三極管同時導通或截止,此時只能控制一個開關管。14腳是集成電路內部輸出的5V基準電壓輸出端。
TL494在工作時,其頻率由外接在5、6腳上的鋸齒波振蕩器的定時電容和電阻決定,輸出脈沖寬度由加在1和16腳誤差放大器的同相輸入端電平的高低決定。反向輸入端2和15腳通過R20和R5接在基準電壓輸出端14腳。
調壓器的穩壓控制:輸出電壓從儲能電感L的輸出端,通過R23、R7接到TL494誤差放大器1的同相輸入端1腳上,當輸出電壓升高時,同相輸入端1腳上的電平升高,則可使集成電路內部的兩個內部驅動三極管輸出的脈沖寬度變窄,從而降低輸出電壓。反之,則可升高電壓。
過流保護控制:過流取樣電阻是R18,在有輸出電流時,R18上的電壓是左高右低,這兩端電壓通過R4和R22加到誤差放大器2的16和15腳上,當R18上的電壓因過流而升高到一定程度,就能使輸出的脈沖寬度變窄,從而起到限制輸出電流的目的。
由于是13腳接地,兩個內部驅動三極管同時導通或截止,所以兩個內部驅動三極管是并聯輸出,8腳和11腳相連,9腳和10腳相連,9腳10腳為發射極輸出,當9腳和10腳輸出脈沖時,VT6導通,VT5截止,VT4導通,VT3也導通,輸出電流通過儲能電感L向負載供電;當9腳和10腳停止輸出脈沖時,VT3截止,由于自感現象,續流二極管VD6導通,將儲能電感L儲存的磁場能轉換成電能供給負載,在降壓型開關電源中,續流二極管是不可缺少的元件,沒有它,功率晶體管VT3和其它元件將擊穿損壞。續流二極管常采用快恢復二極管或肖特基二極管。
為保證工作的可靠,由VT1組成的穩壓電路為TL494提供啟動電源;由VT2組成的穩壓電路為功率晶體管提供啟動電源,一旦輸出電壓已建立,這些電源將由VD4和VD5直接供給。
由上述工作原理的介紹,輸出電壓大小的調節可通過改變R23的阻值實現;過流保護控制的限流值由過流取樣電阻R18的阻值決定。
輸出功率晶體管VT3采用VMOS功率場效應管,如嫌輸出電流不夠或功率晶體管過熱,可將兩只功率場效應管并聯使用,但另一只場效應管的柵極G也要串一10歐電阻再連在VT4的發射極上,兩只功率場效應管的漏極D和源極S則并聯。輸出功率晶體管和續流二極管都應外接散熱器。
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