工科大学毕业论文-笔记本电源适配器

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TL494内部电路功能、特点及应用方法如下:

(1)内置RC定时电路设定频率的独立锯齿波振荡器,其振荡频率

(3-23) f?1.2/RT(k?)CT(?F)

其最高振荡频率可达300kH z,既能驱动双极型开关管,也能驱动

MOSFET管。

(2)内部设有比较器组成的死区时间控制电路,用外加电压控制比较器的输出电平,通过其输出电平使触发器翻转换,控制两路输出之间的死区时间。当④脚输出电平升高时,死区时间增大。

(3)触发器的两路输出设有抑制电路,使Q1、Q2既可输出双端时序不同的驱动脉冲驱动推挽开关电路和半桥开关电路,也可输出同相单端驱动脉冲,驱动单端开关电路。

(4)内部两组完全相同的误差放大器,其同相输入端和反相输入端均被引出芯片外.因此可以自由设定其基淮电压,以方便用于稳压取样,或用其中一种作为过压,过流的超阈值保护。

(5)输出驱动电流单端达到400mA,能直接驱动峰值开关电流达5A的开关电路。双端输出为2×200mA,加入驱动级即能驱动近千瓦的推挽式和半桥式电路。若用于驱动 MOSFET管,则需另加入灌流驱动电路。

在设计的电源中,芯片管脚接法如下,1管脚接过压保护信号和过流保护信号的经过一个或门回馈信号,基准电源输出管脚14脚接两个5.1K的分压电阻然后接地,从这两个份压电阻中间接线到2管脚,这样2管脚就接入一个2.5V的电压。2,3管脚接中间串联接一4.7K的电阻和220PF的电容,以消除高频震荡信号。4和14管脚之间接一个4.7UF的电容作为电源的软启动电路,用来保护电路,防止在开机一瞬间,因电流过大而损害电路。5管脚接定时电阻,6管脚接定时电容,7,9,10,16,管脚都接地。8,11管脚输出脉冲控制两个p沟道场效应管交替导通。12管脚输出芯片的工作电源,为12V。14和13管脚接在一起,使得13管脚输入一个

5V的高电位,使得芯片工作在推挽输出状态,以驱动两个开关管。

TL494的工作频率仅决定于5管脚的定时电阻和6管脚的定时电容的数值,确定的工作频率为100KHz,取定时电阻为10K。由公式

f?1.1/RTCT (3-24)

得定时电容大小为1100PF。

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3.6 逆变电路的设计

3.3 逆变电路图

当接通电源后,220V交流电压,经桥式全波整流电路BR整流后,又经由两个容量较大的,而且容量相同的电容器C1和C2串联后滤波,输出约300V直流电压,电容器C1、C2因为容量相同,所以C1和C2各分得的电压都是150V,其极性都是上正下负。开关变压器T2的初级绕组一端接在VT3和VT4串联的中间点上,另一端经电容器C3后接在两个滤波电容C1和C2串联的中间点上。

先假设VT4是刚刚截止,稍后VT3就开始导通,VT3的集电流是由滤波电容器C1供给的,C1两端的150V电压的正端,加在VT3的集电极上,电流通过VT3集电极到发射极后,又从开关变压器T2初级绕组流入,又另一端输出后,又通过隔直电容器C3最后回到C1的负端,这时T2的初级绕组两端加的是150直流电压,极性是上正下负我们知道初级绕组的直流电阻很小,故初级绕组中的电流是线性增长的,这样会T2右边的次级绕组感应出一个正的矩形脉冲。

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图 3-4 逆变电路波形图

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现在又假设VT3截止后,稍后VT4又开始饱和导通,电流由滤波电容器C2上的150V电压的正端流出,经过电容器C3从T3初级绕组b 端流入,而由它的a 端流出又经饱和导通VT4,最后回到C2的负端,这时加在初级绕组a 和b两端上的电压也是150V但是电压的极性与VT3导通时相反,极性是b正 a负,在初级绕组中的电流方向与VT3导通时相反,是b 端流向a端,这个相反的电流也是线性增长的,在次级感应出与VT3导通时相反极性的矩形脉冲,就是负脉冲。

初级绕组上的电压波形,如图所示,如果150V的脉冲是VT3饱和导通供给的,那么-150V脉冲就是VT4饱和导通给的,整流器BR源源不断的C1和C2补充能量,同时也供给负载用电。

开关变压器T2次级(右边)为全波整流绕组,其中的一端对地的电压波形如上图,它和初级绕组的波形完全不一样,只是电压幅度不同。假设次级输出的电压幅度不同。假设次级输出正负交替脉冲的幅度是10V,经D3和D4两个二极管全波整流后,其输出的电压波形,如上图所示,又假设这个矩形波的占空比为1:2,则平均电压就是+5V,也就是经过电感L1和电容器C5滤波后,最后输出+5V的直流电压,VT3导通后又截止,VT4还没有导通的时候,这时T2储存的磁能转换成电能,在次级绕组产生的感应电压的极性是上负下正,滤波电感L1产生的自感电压串联相加后,经整流二极管D4向负载供电,这时整流二极管D4起到了续流二极管的作用如果是VT4导通后又截止,VT3还没有导通时,这时T3在次级绕组产生的感应电压极性是上正下负,L1的自感电压的极性还是左负右正,和次级绕组的上半部分感应的电压串联相加后,经整流二极管D3向负载供电,起到了滤波的作用,同样二极管D3也起到了蓄流二极管的作用。由此可以看出,D3和D4起着互为续流二极管的作用,所以全波整流电路,不必专设续流二极管。

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