TL494于1980年代初由德州儀器公司設計并推出，推出后立刻得到市場的廣泛接受，尤其是在PC機的ATX半橋電源上。直至今日，仍有相當比例的PC機電源基于TL494芯片。多年來，作為最廉價的雙端PWM芯片，TL494在雙端拓撲，如推挽和半橋中應用極多。由于其較低的工作頻率以及單端的輸出端口特性，它常配合功率雙極性晶體管(BJT)使用，如用于配合功率MOSFET則需外加電路。 　　TL494已成為一種工業(yè)標準芯片，由很多家集成電路廠商生產(chǎn)。廣泛應用于單端正激雙管式、半橋式、全橋式開關(guān)電源。TL494有SO-16和PDIP-16兩種封裝形式，以適應不同場合的要求。 　　TL494 　　一、主要特征 　　1.具有兩個完整的脈寬調(diào)制控制電路，是PWM芯片。 　　2.兩個誤差放大器。一個用于反饋控制，一個可以定義為過流保護等保護控制。 　　3.帶5VDC基準電源。 　　4.死區(qū)時間可以調(diào)節(jié)。 　　5.輸出級電流500mA。 　　6.輸出控制可以用于推挽、半橋或單端控制。 　　7.具備欠壓封鎖功能 　　二、內(nèi)部結(jié)構(gòu) 　　TL494的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 　　1.5V基準源 　　TL494內(nèi)置了基于帶隙原理的基準源，基準源的穩(wěn)定輸出電壓為5V，條件是VCC電壓在7V以上，誤差在100mV之內(nèi)。基準源的輸出引腳是第14腳REF。 　　2.鋸齒波振蕩器 　　TL494內(nèi)置了線性鋸齒波振蕩器，產(chǎn)生0.3~3V的鋸齒波。振蕩頻率可通過外部的一個電阻Rt和一個電容Ct進行調(diào)節(jié)，其振蕩頻率為：f=1/RtCt，其中Rt的單位為歐姆，Ct的單位為法拉。鋸齒波可以在Ct引腳測量到。 　　3.運算放大器 　　TL494集成了兩個單電源供電的運算放大器。運算放大器傳遞函數(shù)為ft(ni,inv)=A(ni-inv)，但不能越出輸出擺幅。一般電源電路中，運放接成閉環(huán)運行。少數(shù)特殊情況下使用開環(huán)，由外界輸入信號。 兩個運放的輸出端分別接一個二極管，和COMP引腳以及后級電路(比較器)相連接。這保證了兩個運放中較高的輸出進入后級電路。 　　4.比較器 　　運算放大器輸出的信號(COMP引腳)在芯片內(nèi)部進入比較器正輸入端，和進入負輸入端的鋸齒波比較。當鋸齒波高于COMP引腳的信號時，比較器輸出0，反之則輸出1. 　　5.脈沖觸發(fā)器 　　脈沖觸發(fā)器在鋸齒波的下降沿且比較器輸出1時導通，令兩個中的一個輸出端(依次輪流)片內(nèi)三極管導通，并在比較器輸出降到0時截止。 　　6.靜區(qū)時間比較器 　　靜區(qū)(直譯死區(qū))時間由Dead Time Control引腳4設置，它通過一個比較器對脈沖觸發(fā)器實行干擾，限制最大占空比。可設置的每端占空比上限最高為45%，在工作頻率高于150KHz時占空比上限是42%左右。(當DTC引腳電平被設為0時)。 　　三、工作原理 　　TL494是一個固定頻率的脈沖寬度調(diào)制電路，內(nèi)置了線性鋸齒波振蕩器，振蕩頻率可通過外部的一個電阻和一個電容進行調(diào)節(jié)，其振蕩頻率如下： 　　輸出脈沖的寬度是通過電容CT上的正極性鋸齒波電壓與另外兩個控制信號進行比較來實現(xiàn)。功率輸出管Q1和Q2受控于或非門。當雙穩(wěn)觸發(fā)器的時鐘信號為低電平時才會被選通，即只有在鋸齒波電壓大于控制信號期間才會被選通。當控制信號增大，輸出脈沖的寬度將減小。參見下圖。 　　TL494脈沖控制波形圖 　　控制信號由集成電路外部輸入，一路送至死區(qū)時間比較器，一路送往誤差放大器的輸入端。死區(qū)時間比較器具有120mV的輸入補償電壓，它限制了最小輸出死區(qū)時間約等于鋸齒波周期的4%，當輸出端接地，最大輸出占空比為96%，而輸出端接參考電平時，占空比為48%。當把死區(qū)時間控制輸入端接上固定的電壓(范圍在0—3.3V之間)即能在輸出脈沖上產(chǎn)生附加的死區(qū)時間。 　　脈沖寬度調(diào)制比較器為誤差放大器調(diào)節(jié)輸出脈寬提供了一個手段：當反饋電壓從0.5V變化到3.5時，輸出的脈沖寬度從被死區(qū)確定的最大導通百分比時間中下降到零。兩個誤差放大器具有從-0.3V到(Vcc-2.0)的共模輸入范圍，這可能從電源的輸出電壓和電流察覺得到。誤差放大器的輸出端常處于高電平，它與脈沖寬度調(diào)制器的反相輸入端進行“或”運算，正是這種電路結(jié)構(gòu)，放大器只需最小的輸出即可支配控制回路。 　　當比較器CT放電，一個正脈沖出現(xiàn)在死區(qū)比較器的輸出端，受脈沖約束的雙穩(wěn)觸發(fā)器進行計時，同時停止輸出管Q1和Q2的工作。若輸出控制端連接到參考電壓源，那么調(diào)制脈沖交替輸出至兩個輸出晶體管，輸出頻率等于脈沖振蕩器的一半。如果工作于單端狀態(tài)，且最大占空比小于50%時，輸出驅(qū)動信號分別從晶體管Q1或Q2取得。輸出變壓器一個反饋繞組及二極管提供反饋電壓。在單端工作模式下，當需要更高的驅(qū)動電流輸出，亦可將Q1和Q2并聯(lián)使用，這時，需將輸出模式控制腳接地以關(guān)閉雙穩(wěn)觸發(fā)器。這種狀態(tài)下，輸出的脈沖頻率將等于振蕩器的頻率。 　　總結(jié) 　　本文總結(jié)了TL494的特征、內(nèi)部結(jié)以及工作原理。雖然TL494的架構(gòu)被歷史證明極為優(yōu)秀，但由于其老舊的工藝、低頻率、以及缺乏新的節(jié)能特性，它正在高端市場面臨著淘汰。至2008年，幾乎沒有售價高于人民幣300元的開關(guān)電源使用TL494作為主控芯片了，盡管低端、中端市場仍然大量采用。 (mbbeetchina)