1. Đặc điểm của IP

Mạch bảo vệ ION và thấp áp. Mạch bật khi nguồn đạt ngưỡng 5.5..7.0 V (giá trị điển hình 6.4V). Cho đến thời điểm này, các bus điều khiển bên trong cấm hoạt động của máy phát và phần logic của mạch. Dòng không tải ở điện áp nguồn +15V (bóng bán dẫn đầu ra bị tắt) không quá 10 mA. ION +5V (+4.75..+5.25 V, độ ổn định đầu ra không tệ hơn +/- 25mV) cung cấp dòng điện lên tới 10 mA. ION chỉ có thể được tăng cường bằng cách sử dụng bộ theo dõi bộ phát NPN (xem TI trang 19-20), nhưng điện áp ở đầu ra của một “bộ ổn định” như vậy sẽ phụ thuộc rất nhiều vào dòng tải.

Máy phát điện tạo ra điện áp răng cưa 5..+0V (biên độ được đặt bởi ION) trên tụ điện định thời Ct (chân 3.0) cho TL494 Texas Instruments và 0...+2.8V cho TL494 Motorola (chúng ta có thể làm gì mong đợi từ những người khác?), tương ứng, với TI F =1.0/(RtCt), với Motorola F=1.1/(RtCt).

Có thể chấp nhận tần số hoạt động từ 1 đến 300 kHz, với phạm vi khuyến nghị Rt = 1...500 kOhm, Ct = 470pF...10 μF. Trong trường hợp này, độ lệch nhiệt độ điển hình của tần số là (tất nhiên là không tính đến độ lệch của các bộ phận kèm theo) +/- 3% và độ lệch tần số tùy thuộc vào điện áp nguồn nằm trong khoảng 0.1% trên toàn bộ phạm vi cho phép.

Để tắt máy phát điện từ xa, bạn có thể dùng chìa khóa ngoài để chập mạch đầu vào Rt (6) thành đầu ra của ION, hoặc ngắn mạch Ct xuống đất. Tất nhiên, phải tính đến khả năng chống rò rỉ của công tắc mở khi chọn Rt, Ct.

Đầu vào điều khiển pha nghỉ (chu kỳ làm việc) thông qua bộ so sánh pha còn lại, đặt khoảng dừng tối thiểu cần thiết giữa các xung trong nhánh của mạch. Điều này là cần thiết để ngăn dòng điện chạy qua ở các giai đoạn cấp nguồn bên ngoài IC và để bộ kích hoạt hoạt động ổn định - thời gian chuyển mạch của phần kỹ thuật số của TL494 là 200 ns. Tín hiệu đầu ra được kích hoạt khi máy cưa vượt quá điện áp ở đầu vào điều khiển 4 (DT) bởi Ct. Ở tần số xung nhịp lên tới 150 kHz với điện áp điều khiển bằng 3, pha nghỉ = 100% chu kỳ (độ lệch tương đương của tín hiệu điều khiển 120..200 mV), ở tần số cao, hiệu chỉnh tích hợp sẽ mở rộng pha nghỉ lên 300. XNUMX ns.

Bằng cách sử dụng mạch đầu vào DT, bạn có thể đặt pha nghỉ cố định (bộ chia RR), chế độ khởi động mềm (RC), tắt máy từ xa (phím) và cũng có thể sử dụng DT làm đầu vào điều khiển tuyến tính. Mạch đầu vào được lắp ráp bằng bóng bán dẫn PNP, do đó dòng điện đầu vào (lên tới 1.0 μA) chảy ra khỏi IC thay vì đi vào nó. Dòng điện khá lớn nên tránh dùng điện trở có điện trở cao (không quá 100 kOhm). Xem TI, trang 23 để biết ví dụ về bảo vệ đột biến bằng cách sử dụng điốt zener 3 chân TL430 (431).

Bộ khuếch đại lỗi - trên thực tế, các bộ khuếch đại hoạt động có Ku = 70.,95 dB ở điện áp không đổi (60 dB đối với loạt đầu), Ku = 1 ở 350 kHz. Các mạch đầu vào được lắp ráp bằng bóng bán dẫn PNP, do đó dòng điện đầu vào (lên đến 1.0 μA) chảy ra khỏi IC và không chạy vào nó. Dòng điện đối với op-amp khá lớn, điện áp phân cực cũng cao (lên tới 10 mV), do đó nên tránh sử dụng điện trở có điện trở cao trong mạch điều khiển (không quá 100 kOhm). Nhưng nhờ sử dụng đầu vào pnp nên dải điện áp đầu vào từ -0.3V đến Vsupply-2V.

Đầu ra của hai bộ khuếch đại được kết hợp bởi diode OR. Bộ khuếch đại có điện áp đầu ra cao hơn sẽ kiểm soát logic. Trong trường hợp này, tín hiệu đầu ra không có sẵn riêng biệt mà chỉ có từ đầu ra của diode OR (cũng là đầu vào của bộ so sánh lỗi). Do đó, chỉ có thể lặp một bộ khuếch đại ở chế độ đường truyền. Bộ khuếch đại này đóng vòng phản hồi tuyến tính chính ở điện áp đầu ra. Trong trường hợp này, bộ khuếch đại thứ hai có thể được sử dụng làm bộ so sánh - ví dụ: khi vượt quá dòng điện đầu ra hoặc làm phím cho tín hiệu cảnh báo logic (quá nhiệt, đoản mạch, v.v.), tắt máy từ xa, v.v. đầu vào của bộ so sánh được gắn với ION và tín hiệu logic được sắp xếp trên tín hiệu cảnh báo HOẶC thứ hai (thậm chí tốt hơn - tín hiệu trạng thái logic VÀ bình thường).

Khi sử dụng HĐH phụ thuộc tần số RC, bạn nên nhớ rằng đầu ra của bộ khuếch đại thực chất là một đầu cuối (diode nối tiếp!), vì vậy nó sẽ sạc điện dung (lên) và sẽ mất nhiều thời gian để phóng điện xuống. Điện áp ở đầu ra này nằm trong khoảng 0..+3.5V (lớn hơn một chút so với dao động của máy phát), sau đó hệ số điện áp giảm mạnh và ở mức khoảng 4.5V ở đầu ra, các bộ khuếch đại đã bão hòa. Tương tự như vậy, nên tránh các điện trở có điện trở thấp trong mạch đầu ra bộ khuếch đại (vòng phản hồi).

Bộ khuếch đại không được thiết kế để hoạt động trong một chu kỳ xung nhịp của tần số hoạt động. Với độ trễ truyền tín hiệu bên trong bộ khuếch đại là 400 ns, chúng quá chậm để thực hiện điều này và logic điều khiển kích hoạt không cho phép điều đó (các xung bên sẽ xuất hiện ở đầu ra). Trong các mạch PN thực, tần số cắt của mạch OS được chọn ở mức 200-10000 Hz.

Logic điều khiển kích hoạt và đầu ra - Với điện áp nguồn tối thiểu 7V, nếu điện áp cưa ở máy phát lớn hơn ở đầu vào điều khiển DT, и nếu điện áp cưa lớn hơn bất kỳ bộ khuếch đại lỗi nào (có tính đến các ngưỡng và độ lệch tích hợp) - đầu ra mạch được bật. Khi máy phát được đặt lại từ mức tối đa về 0, các đầu ra sẽ bị tắt. Bộ kích hoạt có đầu ra paraphase sẽ chia tần số làm đôi. Với logic 13 ở đầu vào 1 (chế độ đầu ra), các pha kích hoạt được kết hợp bởi OR và được cung cấp đồng thời cho cả hai đầu ra; với logic XNUMX, chúng được cung cấp cùng pha cho từng đầu ra riêng biệt.

Transistor đầu ra - npn Darlington có tích hợp bảo vệ nhiệt (nhưng không có bảo vệ dòng điện). Do đó, độ sụt điện áp tối thiểu giữa bộ thu (thường đóng với bus dương) và bộ phát (khi tải) là 1.5 V (điển hình ở 200 mA) và trong mạch có bộ phát chung thì tốt hơn một chút, 1.1 V điển hình. Dòng điện đầu ra tối đa (với một bóng bán dẫn mở) được giới hạn ở 500 mA, công suất tối đa cho toàn bộ chip là 1 W.

2. Đặc điểm ứng dụng

Làm việc trên cổng của bóng bán dẫn MIS. Bộ lặp đầu ra

Khi hoạt động trên tải điện dung, thường là cổng của bóng bán dẫn MIS, các bóng bán dẫn đầu ra TL494 được bật bởi một bộ theo dõi bộ phát. Khi dòng điện trung bình bị giới hạn ở 200 mA, mạch có thể sạc nhanh cổng, nhưng không thể phóng điện khi bóng bán dẫn đã tắt. Việc xả cổng bằng điện trở nối đất cũng chậm không đạt yêu cầu. Rốt cuộc, điện áp trên điện dung cổng giảm theo cấp số nhân và để tắt bóng bán dẫn, cổng phải được xả từ 10V xuống không quá 3V. Dòng phóng điện qua điện trở sẽ luôn nhỏ hơn dòng điện tích qua Transistor (và điện trở sẽ nóng lên khá nhiều, ăn trộm dòng điện khi di chuyển lên).

Tùy chọn A. Mạch phóng điện thông qua một bóng bán dẫn pnp bên ngoài (mượn từ trang web của Shikhman - xem “Bộ nguồn khuếch đại Jensen”). Khi sạc cổng, dòng điện chạy qua diode sẽ tắt bóng bán dẫn PNP bên ngoài; khi tắt đầu ra IC, diode tắt, bóng bán dẫn mở ra và xả cổng xuống đất. Điểm trừ - nó chỉ hoạt động ở điện dung tải nhỏ (bị giới hạn bởi mức dự trữ hiện tại của bóng bán dẫn đầu ra IC).

Khi sử dụng TL598 (với đầu ra kéo đẩy), chức năng của phía bit dưới đã được gắn sẵn trên chip. Lựa chọn A không thực tế trong trường hợp này.

Lựa chọn B. Bộ lặp bổ sung độc lập. Do tải dòng chính được xử lý bởi một bóng bán dẫn bên ngoài nên công suất (dòng sạc) của tải thực tế là không giới hạn. Các bóng bán dẫn và điốt - bất kỳ HF nào có điện áp bão hòa và Ck thấp, đồng thời dự trữ dòng điện đủ (1A mỗi xung trở lên). Ví dụ: KT644+646, KT972+973. “Mặt đất” của bộ lặp phải được hàn trực tiếp bên cạnh nguồn của công tắc nguồn. Bộ thu của bóng bán dẫn lặp lại phải được bỏ qua bằng điện dung gốm (không hiển thị trong sơ đồ).

Việc chọn mạch nào phụ thuộc chủ yếu vào bản chất của tải (điện dung cổng hoặc điện tích chuyển mạch), tần số hoạt động và yêu cầu về thời gian đối với các cạnh xung. Và chúng (mặt trước) phải hoạt động càng nhanh càng tốt, bởi vì trong quá trình xử lý nhất thời trên công tắc MIS, phần lớn tổn thất nhiệt sẽ bị tiêu tan. Tôi khuyên bạn nên tham khảo các ấn phẩm trong bộ sưu tập Bộ chỉnh lưu quốc tế để phân tích đầy đủ vấn đề, nhưng tôi sẽ giới hạn ở một ví dụ.

Một bóng bán dẫn mạnh mẽ - IRFI1010N - có tổng điện tích tham chiếu trên cổng Qg = 130 nC. Đây không phải là một thành tích nhỏ vì bóng bán dẫn có diện tích kênh đặc biệt lớn để đảm bảo điện trở kênh cực thấp (12 mOhm). Đây là những phím cần thiết trong bộ chuyển đổi 12V, trong đó mỗi miliohm đều có giá trị. Để đảm bảo kênh mở, cổng phải được cung cấp Vg=+6V so với mặt đất, trong khi tổng điện tích cổng là Qg(Vg)=60nC. Để phóng điện một cách đáng tin cậy một cổng được sạc đến 10V, cần phải hòa tan Qg(Vg)=90nC.

Ở tần số xung nhịp 100 kHz và tổng chu kỳ nhiệm vụ là 80%, mỗi nhánh hoạt động ở chế độ đóng 4 ms mở - 6 ms. Giả sử rằng thời lượng của mỗi mặt trước xung không được vượt quá 3% trạng thái mở, tức là. tf=120 ns. Nếu không, tổn thất nhiệt trên phím sẽ tăng mạnh. Như vậy, dòng sạc trung bình tối thiểu chấp nhận được Ig+ = 60 nC/120 ns = 0.5A, dòng xả Ig- = 90 nC/120 ns = 0.75A. Và điều này là chưa tính đến hành vi phi tuyến của điện dung cổng!

So sánh dòng điện cần thiết với dòng điện giới hạn cho TL494, rõ ràng bóng bán dẫn tích hợp của nó sẽ hoạt động ở dòng điện giới hạn và rất có thể sẽ không đối phó được với việc sạc cổng kịp thời, vì vậy lựa chọn được đưa ra có lợi cho một người theo dõi bổ sung. Ở tần số hoạt động thấp hơn hoặc có điện dung cổng chuyển đổi nhỏ hơn, cũng có thể sử dụng tùy chọn có khe hở tia lửa.

2. Thực hiện bảo vệ dòng điện, khởi động mềm, giới hạn chu kỳ làm việc

Theo quy định, một điện trở nối tiếp trong mạch tải được yêu cầu hoạt động như một cảm biến dòng điện. Nhưng nó sẽ đánh cắp vôn và watt quý giá ở đầu ra của bộ chuyển đổi và sẽ chỉ giám sát các mạch tải chứ không thể phát hiện đoản mạch trong các mạch sơ cấp. Giải pháp là một cảm biến dòng điện cảm ứng trong mạch sơ cấp.

Bản thân cảm biến (máy biến dòng) là một cuộn dây hình xuyến thu nhỏ (đường kính bên trong của nó, ngoài cuộn dây cảm biến, phải tự do đi qua dây của cuộn sơ cấp của máy biến áp nguồn chính). Chúng ta luồn dây của cuộn sơ cấp của máy biến áp qua hình xuyến (nhưng không phải dây “nối đất” của nguồn!). Chúng tôi đặt hằng số thời gian tăng của máy dò ở khoảng 3-10 chu kỳ của tần số xung nhịp, thời gian giảm lên gấp 10 lần, dựa trên dòng đáp ứng của bộ ghép quang (khoảng 2-10 mA với điện áp rơi 1.2-1.6 V).

Ở bên phải sơ đồ có hai giải pháp điển hình cho TL494. Bộ chia Rdt1-Rdt2 đặt chu kỳ làm việc tối đa (giai đoạn nghỉ tối thiểu). Ví dụ: với Rdt1=4.7 kOhm, Rdt2=47 kOhm ở đầu ra 4, điện áp không đổi là Udt=450mV, tương ứng với pha nghỉ là 18% (tùy thuộc vào dòng IC và tần số hoạt động).

Khi bật nguồn, Css được xả ra và điện thế ở đầu vào DT bằng Vref (+5V). Css được sạc thông qua Rss (còn gọi là Rdt2), giảm nhẹ DT tiềm năng xuống giới hạn dưới được giới hạn bởi dải phân cách. Đây là một "khởi đầu mềm". Với Css = 47 μF và các điện trở được chỉ định, mạch sẽ mở 0.1 giây sau khi bật và đạt chu kỳ hoạt động trong vòng 0.3-0.5 giây nữa.

Trong mạch, ngoài Rdt1, Rdt2, Css, còn có hai rò rỉ - dòng rò của bộ ghép quang (không cao hơn 10 μA ở nhiệt độ cao, khoảng 0.1-1 μA ở nhiệt độ phòng) và dòng cơ sở của IC bóng bán dẫn đầu vào chảy từ đầu vào DT. Để đảm bảo rằng các dòng điện này không ảnh hưởng đáng kể đến độ chính xác của bộ chia, Rdt2=Rss được chọn không cao hơn 5 kOhm, Rdt1 - không cao hơn 100 kOhm.

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web