A1A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A11電力電子技術(shù)課程設計報告設計課題基于TL494的脈寬調(diào)制電路應用專業(yè)班級08電氣2班學生學號學生姓名指導老師物理與電子信息工程系A1A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A12目錄一、設計任務要求3二、設計方案分析321、DCDC升壓變換器的工作原理422、DCDC升壓變換器輸入、輸出電壓的關(guān)系523、DCDC變換器穩(wěn)壓原理624、集成脈寬調(diào)制控制器TL494介紹6三、主要單元電路設計831、DCDC升壓變換器主回路設計832、DCDC變換器控制電路設計10四、系統(tǒng)安裝與調(diào)試12五、總結(jié)12六、附錄13A1A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A13基于TL494的DCDC升壓穩(wěn)壓變換器設計一、設計任務要求基于TL494設計一個將12V升高到24V的DCDC變換器。在電阻負載下，要求如下1、輸出電壓U024V。2、最大輸出電流I0MAX1A。3、當輸入UI1113V變化時，電壓調(diào)整率SV2（在I01A時）。4、當I0從0變化到1A時，負載調(diào)整率SI5（在UI12V時）。5、要求該變換器的在滿載時的效率70。6、輸出噪聲紋波電壓峰峰值U0PP1V（在UI12V，U024V，I01A條件下）。7、要求該變換器具有過流保護功能，動作電流設定在12A。二、設計方案分析21、DCDC升壓變換器的工作原理DCDC功率變換器的種類很多。按照輸入/輸出電路是否隔離來分，可分為G19762隔離G3423G2656隔離G3423G1016大類。G19762隔離G3423的DCDC變換器G2460可分為G19489壓G5347、升壓G5347、G7509G5627G2465G17728G5347G12573G1972種G727隔離G3423的DCDC變換器G2460可分為G2345G12483G8503G9620G5347、G2345G12483G2465G9620G5347、G2464G12483G2334G7737、G2464G12483G1852G7737G12573G1972種。下G19766G1039要G16764G16782G19762隔離G3423升壓G5347DCDC變換器的工作原理。G32821（A）是升壓G5347DCDC變換器的G1039電路，G4439G1039要G11013功率G5332G1863G12661VT、G1660能電G5875L、G9400波電G4493CG2656G13505流二G7509G12661VDG13464G6116。電路的工作原理是，當A1A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A10A14G6523G2058信G2507VG76為高電G5191時，G5332G1863G12661VTG4560G17902，能G18339從輸入電G9316流入，G1660G4396于電G5875LG1025，G11013于VTG4560G17902時G1866G20293G2656壓G19489很G4579，G6164G1209二G7509G12661DG2465G1571G13792G6142G8502，G8504時G4396G1660在G9400波電G4493CG1025的能G18339G18334G6930G13485負載。當G6523G2058信G2507VG76為G1314電G5191時，G5332G1863G12661VTG6142G8502，G11013于電G5875LG1025的電流G993能G12373變，G4439G6164G1147G10995的G5875G5224電G2195將阻G8502電流的G1955G4579，G5875G5224電G2195的G7509G5627是G5050負G2503G8503，G1363二G7509G12661DG4560G17902，G8504時G4396G1660在電G5875LG1025的能G18339G13475二G7509G12661DG4557G9400波電G4493CG1817電，G2528時G6564G1391G13485負載。電路G2520G9869的工作波G5430如G32821（G69）。G32821DCDC升壓G5347變換器電路G2462工作波G543022、DCDC升壓變換器輸入、輸出電壓的G1863系G1563定G1660能電G5875LG1817電G3250路的電阻很G4579，G2375時G19400G5132G6980很大，當G5332G1863G12661VTG4560G17902時，G5585G11065G12661子的G4560G17902壓G19489，G17902過電G5875L的電流G17829G1296是G13459G5627G3698G2164的。G2375TLUIIILVL，G1866G1025ILV是流過G1660能電G5875電流的最G4579值。在G5332G1863G12661VTG4560G17902G13479G7475時，流過電G5875L的電流為ONLVLPTLUIII，G76L的G3698G18339為ONITLU。A15A16A15A17A18A19A20A21A22A23A24A25A26在G5332G1863G12661VTG1863G7041時，G13505流二G7509G12661DG4560G17902，G1660能電G5875LG1016G12483的電壓為DTDILUUULIL0，G6164G1209流過G1660能電G5875L的電流為TLUUIIILPL0，當G5332G1863G12661VTG6142G8502G13479G7475時，流過電G5875L的電流為OFFILPLVLTLUUIII0，G76L的G1955G4581G18339為OFFITLUU0。在電路G17839入G12295G5589G2530，G1660能電G5875LG1025的電流在G5332G1863G12661G4560G17902G7411G19400的G3698G18339G5224G12573于在G5332G1863G12661G6142G8502G7411G19400的G1955G18339，G2375OFFIONITLUUTLU0，G6164G1209IIONIOFFUQUTTTUTTU110，G1866G1025TTQON。可G16277G6925變G2356G12366G8616大G4579，G4613可G1209G14731G5483G6164G19668要的電壓值，G11013于G2356G12366G8616G5647是G4579于1，G6164G1209輸出電壓G5647是大于輸入電壓。23、DCDC變換器G12295壓原理G17902過輸出電壓的G1863系G5347可G1209G11487出，在輸入電壓G6122負載變化，要保G16789輸出電壓保G6357G12295定時，可G1209G18331G11004G1016種方案。G12544一可G1209G13512G6357G5332G1863G12661的G6142G8502時G19400TG50G41G41G993變，G17902過G6925變脈沖的頻率F來G13512G6357輸出電壓U0的G12295定，這便是脈沖頻率調(diào)G2058（PG41M）G6523G2058方G5347DCDC變換器G727G12544二可G1209保G6357脈沖的周G7411TG993變，G17902過G6925變G5332G1863G12661的G4560G17902時G19400TG50N，G2375脈沖的G2356G12366G8616Q，G1209實現(xiàn)輸出電壓的G12295定，這G4613是脈寬調(diào)G2058（PWM）G6523G2058方G5347DCDC變換器。G11013于目前已G13475有G2520種G3423G2507的集G6116PWMG6523G2058器，G6164G1209DCDC變換器普遍G18331G11004PWMG6523G2058方G5347。G32822是DCDC升壓G12295壓變換器的原理G3282，G4439G1039要有取樣電路、G8616較G6930大、PWMG6523G2058器G2656DCDC升壓變換器G13464G6116。G1866G12295壓原理是，G1563如輸入電壓UIG3698大，則G17902過取樣電阻將輸出電壓的變化（G3698大）G18331樣，G2656基準電壓A15A16A15A17A18A19A20A21A22A23A24A25A27相G8616較G17902過G8616較G6930大器輸出信G2507去G6523G2058PWMG6523G2058器輸出脈沖G2356G12366G8616Q的變化（G1955G4579），G13479果可G1363輸出電壓保G6357G12295定。G2465之，當輸入電壓G1955G4579時，PWMG6523G2058器輸出脈沖G2356G12366G8616Q也自動變化（G3698大），輸出電壓仍能G12295定。G32822DCDC升壓G12295壓電路的G13464G611624、集G6116脈寬調(diào)G2058G6523G2058器TL494介紹TL494集G6116電路內(nèi)部電路如G32823G6164示，G4439G11013振蕩器、D觸發(fā)器、死區(qū)時G19400G8616較器、PWMG8616較器、G1016個誤差G6930大器、5V基準電壓G9316G2656G1016個驅(qū)動三G7509G12661G12573G13464G6116。當TL494G8503G5132工作時，輸出脈沖的頻率取決于5腳G26566腳G6164接的電G4493G2656電阻，表達G5347為TTCFR11，在電G4493CTG1016G12483G5430G6116的是鋸齒波，該鋸齒波G2528時G2164G13485死區(qū)時G19400G6523G2058G8616較器G2656PWMG8616較器，死區(qū)時G19400G6523G2058G8616較器根據(jù)4腳G6164設置的電壓大G4579輸出脈沖的死區(qū)寬度，利G11004該腳可G1209設計電G9316的軟啟動電路、欠壓G6122過壓電路G12573。輸出調(diào)G2058脈沖寬度是G11013電G4493CTG12483的G8503向鋸齒波G26563、4腳輸入的G1016個G6523G2058信G2507綜合G8616較G2530確定的。當外接G6523G2058信G2507電壓大于5腳電壓時，9、10腳輸出脈沖為G1314電G5191（設9、10腳為跟隨器輸出接法），G6164G1209隨著輸入G6523G2058信G2507幅值的G3698G2164，TL494輸出脈A15A16A15A17A18A19A20A21A22A23A24A25A28沖G2356G12366G8616G1955G4579。13腳為輸出脈沖模G5347G6523G2058G12483，當該G12483為高電G5191時，G1016路脈沖輸出分別有觸發(fā)器的QG2656QG12483G6523G2058，G1016路信G2507輸出互補，G2375推挽輸出，G8504時PWM脈沖輸出頻率為振蕩器頻率的一G2334，最大G2356G12366G8616為48。若13腳接地，觸發(fā)器G6523G2058G993起作G11004，G1016路輸出脈沖相G2528，G1866頻率與振蕩器頻率相G2528，最大G2356G12366G8616為96，為了G3698大驅(qū)動電流的能力，一般G1363G11004時可將G1016路并聯(lián)輸出。TL494內(nèi)部包含G1016個誤差G6930大器，若G1016個誤差G6930大器的G2465相輸入G124832、15腳的參考電位一定，當G4439們的G2528相輸入G12483電位升高時，輸出脈沖的寬度變窄G727G2465之脈沖寬度變寬。G6164G1209一般將G1016個誤差G6930大器的G2528相G2656G2465相輸入G12483分別接到基準信G2507G2656G2465饋信G2507，G1363系統(tǒng)完G6116閉環(huán)G6523G2058，實現(xiàn)G6523G2058G4557象的G12295定。在實際G1363G11004G1025，G5132利G11004TL494內(nèi)部基準電G9316向外G6564G13915V基準參考電壓，再G17902過電阻分壓網(wǎng)絡G13485誤差G6930大器G6564G1391基準電位。G32823TL494集G6116脈寬G6523G2058器內(nèi)部電路G3282TL494的推薦工作條件G16277表1。表1TL494推薦工作條件A15A16A15A17A18A19A20A21A22A23A24A25A29項目名稱最G4579值典G3423值最大值G2345位電G9316電壓701540V集電G7509輸出電壓3040V集電G7509輸出電流（每只晶體G12661）200MAG6930大器輸入電壓03UCC20VG17839入G2465饋G7041電流03MA基準G9316輸出電流10MA定時電阻1830500K定時電G4493000047000110G41振蕩頻率1040300KHZ三、G1039要G2345元電路設計1、DCDC升壓變換器G1039G3250路設計該升壓電路G13479構(gòu)選擇G32821G6164示的電路。該變換電路設計G1039要是確定G1863鍵元件輸出G9400波電G4493C、電G5875L、G5332G1863G12661VTG2656二G7509G12661D。輸出G9400波電G4493的選擇G1563如輸出G9400波電G4493C必須在VTG4560G17902的TG50NG7411G19400G1391G13485G1852部負載電流，設在TG50NG7411G19400CG990的電壓G19489G440U0，G440U0為要求的紋波電壓。則00UTICON，G2460G3252為TUUUTION00，G6164G12090000UUFUUICI，選擇G5332G1863頻率G12573于50G46HZ，A30A31A30A32A33A34A35A36A37A38A39A40A41在G7424設計G13485定的條件G2462要求下，計G12651輸出G9400波電G4493的值為10G41，實際選擇100G41/50V的電G4493。G1660能電G5875的選擇根據(jù)電路的工作波G5430，電G5875電流包G6336G11464流G5191G3355值G2656紋波分G18339G1016部分。G1563若G5585G11065電路的內(nèi)部G6451G13803，則變換器的輸出能G18339G2656變換器的輸入能G18339相G12573，G237500IUIUII，G6164G1209LVOFFIIITTIUUII000，G2375從電G9316取出的G5191G3355電流也G4613是流入電G5875的G5191G3355電流。電G5875電流的紋波分G18339是三G16294波，在TG50NG7411G19400，電流的G3698G18339為LTUIONIG727在TG50G41G41G7411G19400，電流將下G19489，G1866G1955G4581G18339為LTUUIOFFI0G727在G12295G5589下，II。在選擇G440I時，一般要求電G5875的峰值電流G993大于G1866最大G5191G3355電流的20，G1209G1825G1363電G5875G20293G2656G727G2528時流過電G5875G1025的電流最G4579值也G5224大于G6122G12573于G19658。實際設計時，選擇電G5875電流的G3698G18339IONIILTUI41，G6164G1209020020000414141IUFUUUUFUIUUUUITULIIIIIIONI，在G5332G1863頻率選擇50KHZG2656G13485定的條件G2462要求下，計G12651電G5875G18339為42H，實際選擇100H/2A的電G5875。電G5875可G1209G1092G6116G2709也可自G5061G13481G2058。G5332G1863G12661的選擇G5332G1863G12661VT在電路G1025G6227G2475的最大電壓是U0，考G15397到輸入電壓波動G2656電G5875的G2465峰G4586G2062電壓的G5445G2721，G6164G1209G5332G1863G12661的最大電壓G5224滿G17287G73011G10412U0。實際在選定G5332G1863G12661時，G12661子的最大G1813G16780工作電壓值G17836G5224G11053有G1817分的G1325地，A30A31A30A32A33A34A35A36A37A38A39A40A42A43一般選擇（23）11G10412U0。G5332G1863G12661的最大G1813G16780工作電流，一般選擇（23）II。G5332G1863G12661的選擇，G1039要考G15397G5332G1863G12661驅(qū)動電路要G12628G2345、G5332G1863頻率要高、G4560G17902電阻要G4579G12573。G7424設計選擇NG8819G17959功率G3342效G5224G12661IG53G413205，該器件的VDSM55V，G4560G17902電阻G1177為8M，IDM110A，完G1852滿G17287設計要求。G13505流二G7509G12661的選擇在電路G1025二G7509G12661最大G2465向電壓為U0，流過的電流是輸入電流II，G6164G1209在選擇二G7509G12661時，G12661子的G20081定電壓G2656G20081定電流G18129要G11053有G1817分大的G1325地。G2490外選擇G13505流二G7509G12661時G17836要求G4560G17902電阻要G4579，G5332G1863頻率要高，一般要選G11004G13930G10317基二G7509G12661G2656G5567G5686G3809二G7509G12661。G7424設計選G11004MG37G5310100CT，G1866最大方向工作電壓為100V，最大G8503向工作電流為10A，完G1852滿G17287設計要求。2、DCDC變換器G6523G2058電路設計DCDC變換器G6523G2058電路選G11004集G6116PWMG6523G2058器TL494構(gòu)G6116，調(diào)G2058脈沖的頻率選擇50KHZ，選擇振蕩電G4493CT為1000G83G41，電阻G53T為22KG2375可滿G17287要求。脈沖G18331G11004G2345G12483輸出方G5347，將13腳接地，為了G6564高驅(qū)動能力，從內(nèi)部三G7509G12661的集電G7509輸出，并將G1016路并聯(lián)，G2375將8、11腳并聯(lián)接電G9316（G2375輸入電壓UI），9、10腳并聯(lián)，該G12483G2375為脈沖輸出G12483。為了保G16789輸出電壓U0G12295定，要G5353入負G2465饋，G2375G17902過取樣電阻G531、G532、G53P1將輸出電壓G2465饋到TL494內(nèi)部誤差G6930大器的G2528相輸入G12483（1腳），誤差G6930大器的G2465相輸入G12483（2腳）接一參考電壓，G3282G1025G11013電阻G533、G534、G53P2G13464G6116G727當輸出電壓G3698高時，G2465饋信G2507G2656參考電壓G8616較G2530，誤差G6930大器的輸出G3698大，G13479果G1363輸出脈沖的寬度變窄，G5332G1863G12661的G4560G17902時G19400變G11713，輸出電壓將保G6357G12295定。G3282G1025G17842接在誤差G6930大器2腳G26563腳之G19400的電阻G2656電G4493是構(gòu)G6116PID調(diào)G14422器，目的是A30A31A30A32A33A34A35A36A37A38A39A40A42A42G6925G2904系統(tǒng)的動G5589G10317G5627。在G13485定參G6980下，調(diào)G14422G53P2G136315腳電位G12573于22V，G9994G2530調(diào)G14422G53P1G2375可調(diào)G14422輸出電壓值。過流保護電路可G1209利G11004TL494內(nèi)部G2490一誤差G6930大器實現(xiàn)。G3282G1025電流取樣電阻選擇1/2W的G12946G4506電阻，G1016G12483并聯(lián)一高頻G9400波電G4493，誤差G6930大器的G2465相G12483（15腳）接電壓G12573于22V的基準電壓，電流取樣電阻G990的電壓輸入誤差G6930大器的G2528相輸入G12483（16腳），當電流大于12A時，16腳電壓大于15腳電壓，誤差G6930大器輸出G3698大，TL494輸出脈沖寬度變窄，輸出電壓G1955G4579，則起到G19492流作G11004。G32824DCDC升壓G12295壓電路G3247、系統(tǒng)G4445G16025與調(diào)G16809G11只調(diào)G16809G6523G2058電路部分G121、G20330G1820將G11013TL494G13464G6116的G6523G2058電路按G32824在G19766包G7507G990G6566接調(diào)G16809，調(diào)G16809G6116A44A45A44A46A47A48A49A50A51A52A53A54A55A56功G2530G11004G83G85G82G87G72G79電路G11023G3282軟件G11023出G6523G2058電路的原理G3282（1腳G17902過電位器G53P1接14腳），再G11023出PCG37G3282并作出電路G7507。2、G7828G7609G7092誤G2530，12腳G216412V電G9316。16腳G17902過接地，G11004示波器G16278G45319、10腳G17842接G9869的輸出脈沖的波G5430，調(diào)G14422電位器G53P2，G136315腳電位G