大功率高稳定度电源适配器设计

  目前,国内电源适配器生产厂家生产的高频电源适配器模块,单机功率普遍小,用于小容量直流系统,性能价格比绝对占优势,可靠性也比较高｡而对于大容量直流系统,就必须并联许多模块｡这样,一方面使直流系统的可靠性大大降低;另一方面使造价升高｡本节介绍的电源适配器,正是为解决这两方面的问题而设计的｡

1. 控制电路

本电源控制电路采用的是 Motorola公司生产的TL494芯片,其内部结构方框图如图813所示,其主要管脚功能如下｡

TL494内部功能框图

  ⑩脚:接电源正端,电压范围为7~40V｡

  ⑦脚:公共负端｡

  ④脚:输出5V基准电压｡

  ⑥脚:外接定时电阻R1,常取数千欧以上｡

  ⑤脚:外接定时电容C,产生锯齿波电压并送至比较器和死区时间比较器,振荡频率为f=1/(R2C1)｡

  ④脚:死区时间控制,输入直流电压为0~4V,控制TL494输出脉冲的占空比(0.45~0)在此基础上,占空比还受反馈信号控制,④脚还常用作软启动控制端,使输出脉冲宽度由0逐渐达到设计值③脚:输出方式控制,当U13=0时,用于驱动单端电路｡

  TL494的内部包含两个相同的误差放大器,它们的输出端经二极管隔离后送至比较器的同相端,与反相端的锯齿电压相比较,并决定输出电压的宽度,调宽过程可由③脚上的电压来

  控制,也可分别由误差放大器来进行控制｡两个放大器独立使用,用于反馈电压和过流保护,③脚接RC网络,使整个电路的稳定性得到提高｡TL494是一个固定频率的PWM控制电路,适用于设计所有的(单端或双端)电源适配器典型电路,其主要性能如下:①输入电压为DC7~40V,可用不稳压电源作为输入电源,从而使辅助电源简化TL494末级两只功率管在7~40V范围内工作时,最大输出电流可达250mA｡因此,其负载能力较强,既可按推挽方式工作,也可将两路输出并联工作,小功率时可直接驱动

  ②内部有12V电源适配器参考电压,使用方便,参考电压短路时,有下垂保护特性

  ③内部有一对运算放大器,可作反馈放大器及保护之用,控制很方便

  ④在高频电源适配器中,输出方波必须对称,在其他一些应用中,又需要方波人为不对称,即需控制方波的占空比,通过对TL494④脚(死区时间控制端)的控制,既可调节占空比,还可作输出软启动保护用

  ⑤可以选择单端､并联及交替三种方法输出

  电源适配器生产厂家由图8-13可以看出:TL494芯片的脚①及脚②为运算放大器输入端,该电路用于电压反馈,脚①用于反馈输入,脚②在脚④上通过电阻从内部基准电压(5V)取分压,作为与脚①比较的基准｡脚③用于补偿校正,为PWM比较器输入,接入电阻及电容可以抑制振荡｡脚④为死区控制端,加在脚④上的电压越高,死区宽度越大｡当其接地时,死区为零,即全输出;当其接5V电压时,死区,最大,无输出脉冲｡利用此特点,在脚④与脚⑩间接一电容,可达到输出软启动的目的,还可以作短路保护用｡脚⑤及脚⑥接振荡器的接地电容､电阻,该电路振荡器振荡频率为50kHz｡脚⑩接内部参考电压+5V｡脚⑩及脚⑩接另一运算放大器输入端,该电路既作电流反馈用,又作电流保护用,不用时,可将脚①⑤及脚⑩与地短接