开关电源设计：TL494在PWM控制电路中的应用

"本文详细介绍了基于TL494的开关电源设计，包括技术指标、工作原理以及集成电路的应用。电源容量为输入15~24Vac，输出+12V，最大0.5A限流，工作频率30~40kHz，控制电路采用PWM方式。此外，还探讨了TL494的内部结构和功能，以及其在单端正激式开关电源中的作用。" 在电源设计中，TL494是一款常用的脉冲宽度调制（PWM）控制集成电路，适用于构建开关稳压电源，如单端正激式或降压型电源。该芯片能实现高效的电源转换，并具备良好的纹波抑制能力。技术指标显示，电源输入接受15至24伏交流电压，而输出为固定12伏，纹波不超过150mVP-P，最大输出电流限制在0.5安培，以提供限流保护。开关电源工作在30到40千赫兹的高频范围内，这有助于减小变压器体积和提高效率。 控制电路的核心是TL494，它采用了PWM技术，通过改变脉冲宽度来调整输出电压。PWM是一种广泛应用的技术，常见于弧焊电源控制、逆变电源、恒温控制及直流电机调速等领域。使用TL494或类似的PWM控制器，可以学习到集成电路的应用方法，这对于工程师来说至关重要。 单端正激式开关电源的工作原理包括导通和截止两个阶段。当开关元件（如MOSFET或IGBT）导通时，能量从输入传递到储能元件（如电感），然后在截止期间，储能元件释放能量给负载。占空比（ε）定义为导通时间与周期总时间的比例，决定了输出电压的平均值。 TL494的内部结构包括比较器、死区时间控制、振荡器和驱动器等部分。它的工作时序是，当锯齿波电压低于设定的死区时间控制电压时，死区时间比较器激活；而当锯齿波电压低于反馈/PWM输入电压时，PWM比较器启动，控制开关元件的导通和截止，从而调整输出电压。 这个设计案例不仅提供了实际的电源设计方案，还深入介绍了开关电源的关键组成部分和控制策略，特别是TL494在其中的角色，对于理解和实践电源设计有着重要的指导价值。通过这样的设计，工程师可以更好地理解电源设计的工程要素，例如功率器件的选择、磁性材料的考虑以及负载实验的执行。