b和tl實(shí)現(xiàn)單回路控制器附引腳功能詳解

1、TL494實(shí)現(xiàn)單回路控制器及引腳功能詳解實(shí)現(xiàn)單回路控制器及引腳功能詳解本文介紹了以電壓驅(qū)動(dòng)型脈寬調(diào)制控制集成電路TL494為核心元件并加上簡單濾波電路及RC放電回路所構(gòu)成的回路控制器。它能把脈沖寬度變化的信號轉(zhuǎn)換成與脈沖寬度成正比變化的直流信號，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閉環(huán)單回路控制。TL494是美國德州儀器公司生產(chǎn)的一種電壓驅(qū)動(dòng)型脈寬調(diào)制控制集成電路，主要應(yīng)用在各種開關(guān)電源中。本文介紹它與相應(yīng)的輸入、輸出電路等一起構(gòu)成一個(gè)單回路控制器。1TL494T

2、L494管腳配置及其功能管腳配置及其功能TL494的內(nèi)部電路由基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路、振蕩電路、間歇期調(diào)整電路、兩個(gè)誤差放大器、脈寬調(diào)制比較器以及輸出電路等組成。圖1是它的管腳圖，其中1、2腳是誤差放大器I的同相和反相輸入端；3腳是相位校正和增益控制；4腳為間歇期調(diào)理，其上加0～3.3V電壓時(shí)可使截止時(shí)間從2%線懷變化到100%；5、6腳分別用于外接振蕩電阻和振蕩電容；7腳為接地端；8、9腳和11、10腳分別為TL494內(nèi)部兩個(gè)末級輸出三極管

3、集電極和發(fā)射極；12腳為電源供電端；13腳為輸出控制端，該腳接地時(shí)為并聯(lián)單端輸出方式，接14腳時(shí)為推挽輸出方式；14腳為5V基準(zhǔn)電壓輸出端，最大輸出電流10mA；15、16腳是誤差放大器II的反相和同相輸入端。2回路控制器工作原理回路控制器工作原理回路控制器的方框圖如圖2所示。被控制量（如壓力、流量、溫度等）通過傳感器交換為0～5V的電信號，作為閉環(huán)回路的反饋信號，通過有源簡單二階低通濾波電路進(jìn)行平滑、去除雜波干擾后送給TL494的誤差

4、放大器I的IN同相輸入端。設(shè)定輸入信號是由TL494的5V基準(zhǔn)電壓源經(jīng)一精密多圈電位器分壓，由電位器動(dòng)端通過有源簡單二階低通濾波電路接入TL494的誤差放大器I的IN反相輸入端。反饋信號和設(shè)定信號通過TL494的誤差放大器I進(jìn)行比較放大，進(jìn)而控制脈沖寬度，這個(gè)脈沖空度變化的輸出又經(jīng)過整流濾波電路及由集成運(yùn)算放大器構(gòu)成的隔離放大電路進(jìn)行平滑和放大處理，輸出一個(gè)與脈沖寬度成正比的、變化范圍為0～10V的直流電壓。這個(gè)電壓就是所需要的輸出控制

5、電壓，用它去控制執(zhí)行電路，及時(shí)調(diào)整被控制量，使被控制量始終與設(shè)定值保持一致，形成閉環(huán)單回路控制。5組成了相位校正和增益控制網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，在本控制器中振蕩電阻和振蕩電容分別取200kΩ和0.1μF。輸出采用并取方式，取自發(fā)射級。整機(jī)電源取12V單電源。2.22.2輸出電路輸出電路為了把脈寬變化的方波信號轉(zhuǎn)換為大小變化的直流信號，通過開關(guān)二極管D1、電容C8進(jìn)行整流濾波。R15作為整波濾波的輸出負(fù)載，還在脈沖截止期間為C8提供放電回路，使

6、C8上的電壓與TL494輸出的脈寬成正比。為使輸出電壓進(jìn)一步平滑、提高帶負(fù)載能力以及使輸出電壓在0～10V之間變化，又加入了一級壓控電壓源二階低通濾波電路。在圖中所示元件參數(shù)下，最大的直流輸出電壓是10V，IC3A輸出端接的10V穩(wěn)壓二極管，是保證在意外的情況下，使輸出電壓不大于10V。3工作過程工作過程當(dāng)反饋信號大于設(shè)定值時(shí)，通過TL494的脈寬調(diào)制作用，其9腳與10腳并聯(lián)輸出信號的脈寬減小，這個(gè)輸出信號再經(jīng)整流濾波電路及隔離與放大輸

7、出電路，使最后輸出的直流控制信號的電壓相應(yīng)下降。直流控制信號通過控制電路經(jīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)（如電動(dòng)機(jī)、電熱管等）使被控制量下降，再進(jìn)而通過傳感器使反饋信號降低，形成單回路閉環(huán)控制。當(dāng)反饋信號小于設(shè)定值時(shí)，上述控制過程相反。另外，還可以根據(jù)被控制系統(tǒng)的具體情況，來調(diào)整輸入二階低通濾波器的電容大小，使控制過程及時(shí)、準(zhǔn)確、穩(wěn)定。再有，為使控制過程直觀，還應(yīng)加上設(shè)定量及被控制量的顯示（指示）電路?？蓮膬蓚€(gè)輸入端取出信號，然后分別通過隔離放大電路（如用運(yùn)

8、算放大器組成的電壓跟隨器）送到表頭指示。表頭可采用多功能數(shù)字式電子表頭成品或直接用滿量程5V的機(jī)械表示。4實(shí)測數(shù)據(jù)分析實(shí)測數(shù)據(jù)分析表1～表3的數(shù)據(jù)是在輸出端接10kΩ負(fù)載電阻的開環(huán)條件下用DT9102A型數(shù)字萬用表測得的。其中反饋信號及設(shè)定信號分別用精密多圈電位器對標(biāo)準(zhǔn)5V基準(zhǔn)源分壓來模擬，并且測量點(diǎn)取自IC1A及IC1B的輸出端即IC1的1腳和7腳，輸出取自IC3A的1腳。所有單位均為伏。表1開環(huán)的條件下實(shí)測數(shù)據(jù)組開環(huán)的條件下實(shí)測數(shù)據(jù)

9、組1設(shè)定（V）1.0211.0231.0221.0211.0201.0191.0181.0161.0151.0121.010反饋（V）1.2521.2401.2271.0271.1861.1621.1371.1131.0901.0641.008輸出（V）0.011.081.993.014.005.006.097.008.009.009.96表2開環(huán)的條件下實(shí)測數(shù)據(jù)組開環(huán)的條件下實(shí)測數(shù)據(jù)組2設(shè)定（V）2.032.032.032.032.0

10、32.032.022.022.022.022.02反饋（V）2.182.162.152.132.112.082.062.042.011.991.96輸出（V）0.010.992.033.004.015.096.107.018.009.009.62表3開環(huán)的條件下實(shí)測數(shù)據(jù)組開環(huán)的條件下實(shí)測數(shù)據(jù)組3設(shè)定（V）3.033.033.033.033.033.033.033.033.033.033.03反饋（V）3.103.093.073.033.