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首页TL494驱动的DC-DC开关电源设计与应用
本文档主要探讨了基于TL494的DC-DC开关电源设计。随着电子技术的快速发展,电子系统在各个领域的应用越来越广泛,从通信设备到家用电器,电子设备已经成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。新一代的电源技术,如IGBT(绝缘栅双极型晶体管)和MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)的使用,以及PWM(脉宽调制)技术的进步,使得开关电源的设计变得更加高效和先进。 TL494是一款双端驱动集成电路,它在开关电源中发挥着关键作用,作为脉冲宽度调制控制器,能够实现对功率管(如MOSFET)的精确控制,使电源工作在开关状态。这种工作方式的优势显著,包括功耗低、效率高、电压调节范围宽、温升低,以及由于采用了高频变换电路,如推挽电路、全桥电路、半桥电路、单端正激和单端反激等形式,使得电源尺寸小型化,性能更优。 论文特别关注了双端驱动的推挽电路和半桥电路的应用,这两种电路结构适合于小型汽车音响供电系统。使用MOSFET作为开关管,不仅提升了电源变压器的效率,减少了能量损失,还有效地抑制了脉冲干扰,提高了电源的稳定性。此外,选择单端正激电路结构,进一步简化了设计,使得电源更加紧凑且易于集成。 关键词如IGBT、PWM、推挽电路和半桥电路在文中起到了核心作用,它们共同决定了开关电源的设计策略和技术实现。这份文档深入介绍了如何利用TL494来设计一款高性能、小型化的DC-DC开关电源,适用于现代电子设备对电源需求不断提高的背景下。通过学习和理解这些原理和技术,设计师们可以更好地满足各种应用场景的需求,推动电子产品的持续创新和发展。
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压调整环节中的开关调整管、开关变压器、稳压控制电路、激励脉冲产生电路
对300V左右的直流电压进行DC-DC开关变换,产生各种所需的稳定直流电压
输出。主开关电源主要为主负载电路提供110~145V的直流电压。遥控待机功
能是通过对主开关电源的控制实现的,主开关电源一旦停止工作,则相应的功
率放大级也将停止工作,于是主负载失去了直流供电。
2.副电源
副电源的主要作用是为微处理器控制电路提供+5V的供电电压,副电源电
路一般较简单,既可采用简易开关电源也可以采用传统的线性稳压电路,无论
负载处于正常工作状态还是待机状态,副电源都必须正常工作。
3.辅助电路
将行输出变压器中产生的行扫描脉冲进行整流与滤波,就可以得到各种所
需的直流电压。由于它是由行输出级经直流-交流-直流的两次变换,所以又称
为二次电源。行输出级产生的各种直流电压主要给显像管各电极供电,同时也
可以为视频输出板尾板、场扫描,图像和伴音通道供电。
1.4开关电源典型结构
1.4.1串联开关电源结构
串联开关电源工作原理的方框图如图1-3所示。功率开关晶体管VT串联在
输入与输出之间。正常工作时,功率开关晶体管VT在开关驱动控制脉冲的作
用下周期性地在导通、截止之间交替转换,使输入与输出之间周期性的闭合与
断开。输入不稳定的直流电压通过功率开关晶体管VT后输出为周期性脉冲电
压,再经滤波后,就可得到平滑直流输出电压U
0
。U
0
和功率开关晶体管VT的
脉冲占空比D有关,见式(1-2)。
5
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图1-3 串联开关电源原理图
输入交流电压或负载电流的变化,会引起输出直流电压的变化,通过输
出取样电路将取样电压与基准电压相比较,误差电压通过误差放大器放大,控
制脉冲调宽电路的脉冲占空比D,达到稳定直流输出电压U
0
的目的。
1.4.2并联开关电源结构
并联开关电源工作原理方框图如图1-4所示,功率开关晶体管VT与输入电
压、输出负载并联,输出电压为:
(1-3)
图1-4为一种输出升压型开关电源,电路中有一个储能电感,适当利用这
个储能电感,可将并联开关电源转变为广泛使用的变压器耦合并联开关电源。
图1-4 并联开关电源原理图
变压器耦合并联开关电源工作框图如图1-5所示。功率开关晶体管VT与开关
变压器初级线圈相串联接在电源供电输入端,功率开关晶体管VT在开关脉冲
信号的控制下,周期性地导通与截止,集电极输出的脉冲电压通过变压器耦合
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