TL494开关电源设计报告

摘要：本文主要介绍脉冲宽度集成芯片TL494内部结构和功能，以及基于

TL494直流开关稳压电源的设计。该电源输入15～28V交流电源，输出+5V到+12V可调，纹波峰峰值小于150mV，限流保护电流为2A的直流电源。

关键字：脉冲宽度；TL494；开关电源

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目录

1系统设计 ..................................................................... 3

1.1设计指标 ............................................................................................................................ 3 1.2设计思路 ............................................................................................................................ 3

1.2.1 DC－DC变换器电路拓扑结构 .............................................................................. 3 1.2.2实现方案及结构框图 ............................................................................................ 4

2单元电路设计 ............................................................. 4

2.1TL494内部结果及功能 ...................................................................................................... 4 2.2基于TL494直流型稳压电源的设计 ................................................................................ 5

2.2.1工作原理 ................................................................................................................ 6 2.2.2参数计算及器件选择 ............................................................................................ 6

3系统测试 ..................................................................... 7

3.1测试方法 ............................................................................................................................ 7 3.2测试仪器 ............................................................................................................................ 8 3.3测试结果 ............................................................................................................................ 8

3.3.1 空载测试 ............................................................................................................... 8 3.3.2数据测试 ................................................................................................................ 9 3.3.3满载与过载测试 .................................................................................................. 10

4设计结论分析 ........................................................... 10 5参考文献 ................................................................... 10 6附录 ............................................................................ 11

6.1器件清单 .......................................................................................................................... 11

6.2电路原理图 ...................................................................................................................... 12 6.3PCB图 ................................................................................................................................ 13

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1系统设计

1.1设计指标

（1）电源容量

输入：交流15～28Vac。

输出：电源+5V到+12V可调，纹波小于150mVP-P，最大输出电流2A(限 流型保护) 。 （2）工作频率

开关电源的工作频率为30～40kHz。 （3）控制电路

采用脉冲宽度调制控制集成电路。

1.2设计思路

1.2.1 DC－DC变换器电路拓扑结构

图1.DC－DC变换器电路

图1

如图1所示为DC/DC变换器电路，电路正常工作时，当功率管T1的基极输入为低电平时，T1管导通。此时电感处于储能的状态。从电感出来的电流一部分流过负载，另一部分则对电容C进行充电。反之，当T1管的基极输入为高电平时，PNP管截止。此时电感开始释放能量，同时电容C放电，这两部分的电流通过续流管，继续维持负载的电流。

导通状态：?ION?

U?UOULt1?It1 LL3

截止状态：?IOFF?UULt2?Ot2 LL

由于?ION??IOFF，所以有：UO?t1UI??UI。 t1?t2因此调节占空比就可以调节输出电压的大小。

1.2.2实现方案及结构框图

如图2所示为系统设计结构框图，电路实现将15～28V的直流电变为可调电源从+5V到+12V的直流输出，整个系统由TL494脉冲宽度调制芯片驱动。采用学生电源经过直流降压电路后输出+5～+12V直流电。同时该电路还有稳压、过流保护、软启动等功能。

输入15V--28V 直流电源 DC--DC降压电路

输出5V---12V直流电源

PWM驱动电路

图2

2单元电路设计

2.1TL494内部结果及功能

如图3所示，TL494是一个固定频率的脉冲宽度调制电路，它含有控制开关式电源所需要的功能模块。TL494内部有一线性锯齿波振荡器，器振荡频率

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图3.TL494内部结构图