TL494 JA IR2110 LÜLITOITEVÕTE

Enamik autotööstuse ja võrgu pingemuundureid põhinevad spetsiaalsel TL494 kontrolleril ja kuna see on peamine, oleks ebaõiglane selle tööpõhimõttest lühidalt mitte rääkida.
TL494 kontroller on plastikust DIP16 pakett (tasapinnalises pakendis on ka valikud, kuid nendes konstruktsioonides seda ei kasutata). Kontrolleri funktsionaalne skeem on näidatud joonisel 1.

Joonis 1 – TL494 kiibi plokkskeem.

Nagu jooniselt näha, on TL494 mikroskeemil väga arenenud juhtimisahelad, mis võimaldab selle baasil ehitada konvertereid, mis vastavad peaaegu igale nõudele, kuid kõigepealt paar sõna kontrolleri funktsionaalsete sõlmede kohta.
ION ahelad ja kaitse alapinge eest. Ahel lülitub sisse, kui võimsus jõuab läveni 5,5...7,0 V (tavaline väärtus 6,4 V). Kuni selle hetkeni keelavad sisemised juhtsiinid generaatori ja ahela loogilise osa töö. Tühjavooluvool toitepingel +15 V (väljundtransistorid on keelatud) ei ületa 10 mA. ION +5V (+4,75..+5,25 V, väljundi stabiliseerimine mitte halvem kui +/- 25mV) annab voolava voolu kuni 10 mA. ION-i saab võimendada ainult NPN-emitteri järgija abil (vt TI lk. 19-20), kuid sellise “stabilisaatori” väljundis olev pinge sõltub suuresti koormusvoolust.
Generaator genereerib TL494 Texas Instrumentsi ajastuskondensaatoril Ct (pistik 5) saehamba pinge 0...+3,0 V (amplituudi määrab ION) ja TL494 Motorola jaoks 0...+2,8 V (mida me saame teha oodata teistelt?), vastavalt TI F =1.0/(RtCt) puhul, Motorola puhul F=1.1/(RtCt).
Lubatud töösagedused 1 kuni 300 kHz, soovitatava vahemikuga Rt = 1...500 kOhm, Ct = 470pF...10 μF. Sel juhul on tüüpiline sageduse temperatuuritriiv (muidugi ilma ühendatud komponentide triivi arvesse võtmata) +/-3% ja toitepingest sõltuv sagedustriiv jääb 0,1% piiresse kogu lubatud vahemikus.
Kaugseiskamiseks generaator, saate välise võtme abil lühistada Rt-sisendi (6) ION-väljundiga või lühistada Ct maandusega. Loomulikult tuleb Rt, Ct valimisel arvestada avatud lüliti lekketakistust.
Puhkefaasi juhtsisend (töötegur) seab puhkefaasi komparaatori kaudu vajaliku minimaalse pausi impulsside vahel ahela harudes. See on vajalik nii läbivoolu vältimiseks IC-st väljaspool asuvates jõuastmetes kui ka päästiku stabiilseks tööks - TL494 digitaalse osa lülitusaeg on 200 ns. Väljundsignaal aktiveeritakse, kui saag ületab juhtsisendi 4 (DT) pinge Ct võrra. Nulljuhtpingega taktsagedustel kuni 150 kHz puhkefaas = 3% perioodist (juhtsignaali ekvivalentne eelpinge 100..120 mV), kõrgetel sagedustel laiendab sisseehitatud korrektsioon puhkefaasi 200-ni. .300 ns.
DT sisendahela abil saate määrata fikseeritud puhkefaasi (R-R jagaja), pehme käivituse režiimi (R-C), kaugseiskamise (võti) ja kasutada ka DT-d lineaarse juhtimissisendina. Sisendvooluahel on kokku pandud PNP-transistoride abil, nii et sisendvool (kuni 1,0 μA) voolab pigem IC-st välja kui sinna sisse. Vool on üsna suur, seega tuleks vältida suure takistusega takisteid (mitte rohkem kui 100 kOhm). Vt TI, lk 23 näidet liigpingekaitse kohta, kasutades TL430 (431) 3-lülitusega zenerdioodi.
Viga võimendid - tegelikult operatiivvõimendid, mille Ku = 70..95 dB konstantse pinge korral (60 dB varase seeria puhul), Ku = 1 sagedusel 350 kHz. Sisendahelad on kokku pandud PNP-transistoride abil, nii et sisendvool (kuni 1,0 μA) voolab IC-st välja ega voola sinna. Vool on operatsioonivõimendi jaoks üsna suur, ka eelpinge on kõrge (kuni 10 mV), seega tuleks vältida suure takistusega takisteid juhtahelates (mitte rohkem kui 100 kOhm). Kuid tänu pnp-sisendite kasutamisele on sisendpinge vahemik -0,3 V kuni Vsupply-2 V
RC-sagedusest sõltuva OS-i kasutamisel peaksite meeles pidama, et võimendi väljund on tegelikult üheotsaline (seeriadiood!), seega laeb see mahtuvust (ülespoole) ja allapoole tühjenemine võtab kaua aega. Pinge sellel väljundil on 0..+3.5V piires (veidi rohkem kui generaatori võnkumine), siis pingetegur langeb järsult ja ca 4.5V juures väljundis on võimendid küllastunud. Samuti tuleks vältida väikese takistusega takisteid võimendi väljundahelas (tagasisideahelas).
Võimendid ei ole ette nähtud töötama töösageduse ühe taktitsükli jooksul. Signaali levimise viivitusega võimendi sees 400 ns on nad selleks liiga aeglased ja trigeri juhtimisloogika seda ei võimalda (väljundisse tekiksid külgimpulsid). Päris PN-ahelates valitakse OS-i vooluahela väljalülitussagedus suurusjärgus 200-10000 Hz.
Päästiku ja väljundi juhtimise loogika - Toitepingega vähemalt 7 V, kui generaatori saepinge on suurem kui DT juhtsisendil ja kui saepinge on suurem kui mõnel veavõimendil (võttes arvesse sisseehitatud läviväärtusi ja nihked) - vooluahela väljund on lubatud. Kui generaator nullida maksimumist nulli, lülituvad väljundid välja. Parafaasiväljundiga päästik jagab sageduse pooleks. Loogilise 0-ga sisendis 13 (väljundrežiim) kombineeritakse trigeri faasid VÕI ja antakse samaaegselt mõlemale väljundile loogilise 1-ga, need antakse faasis igale väljundile eraldi.
Väljundtransistorid - npn Darlingtonid sisseehitatud termokaitsega (kuid ilma voolukaitseta). Seega on minimaalne pingelang kollektori (tavaliselt suletud positiivse siini külge) ja emitteri (koormusel) vahel 1,5 V (tüüpiline 200 mA juures) ja ühise emitteriga ahelas on see veidi parem, 1,1 V tüüpiline. Maksimaalne väljundvool (ühe avatud transistoriga) on piiratud 500 mA-ga, kogu kiibi maksimaalne võimsus on 1 W.
Lülitustoiteallikad asendavad järk-järgult oma traditsioonilisi sugulasi helitehnikas, kuna need näevad nii majanduslikult kui ka suuruselt märgatavalt atraktiivsemad. Sama tegur, mis lülitustoiteallikate puhul võimendi moonutustele oluliselt kaasa aitab, nimelt täiendavate ülemtoonide ilmumine, ei ole enam asjakohane peamiselt kahel põhjusel – kaasaegne elemendibaas võimaldab konstrueerida muundureid, mille konversioonisagedus on oluliselt suurem kui 40 kHz, seetõttu on toiteallika poolt sisse viidud võimsusmodulatsioon juba ultrahelis. Lisaks on kõrgemat toitesagedust palju lihtsam filtreerida ning kahe L-kujulise LC-filtri kasutamine piki toiteahelaid silub juba piisavalt lainetust nendel sagedustel.
Muidugi on selles meetünnis kärbes sees - võimsusvõimendi tüüpilise ja impulss-toiteallika hinnavahe muutub selle seadme võimsuse kasvades märgatavamaks, s.t. Mida võimsam on toiteallikas, seda tulusam on see võrreldes oma tavalise analoogiga.
Ja see pole veel kõik. Lülitustoiteallikate kasutamisel tuleb kinni pidada kõrgsagedusseadmete paigaldamise reeglitest, nimelt lisaekraanide kasutamisest, ühise juhtme toiteosa jahutusradiaatoritesse söötmisest, samuti õigest maandusjuhtmestikust ja seadmete ühendamisest. varjestuspunutised ja juhtmed.
Pärast lühikest lüürilist kõrvalepõiket võimsusvõimendite lülitustoiteallikate omaduste kohta, 400 W toiteallika tegelik skeem:

Joonis 1. Kuni 400 W võimsusvõimendite lülitustoiteploki skemaatiline diagramm
SUURENDAGE HEA KVALITEEDIGA

Selle toiteallika juhtkontroller on TL494. Loomulikult on selle ülesande täitmiseks kaasaegsemad kiibid, kuid me kasutame seda konkreetset kontrollerit kahel põhjusel - seda on VÄGA lihtne osta. Päris pikka aega kasutati toodetud toiteallikates Texas Instrumentsi TL494, kvaliteediprobleeme ei leitud. Veavõimendit katab OOS, mis võimaldab saavutada üsna suure koefitsiendi. stabiliseerimine (takistite R4 ja R6 suhe).
Pärast TL494 kontrollerit on IR2110 poolsilla draiver, mis tegelikult juhib jõutransistoride väravaid. Draiveri kasutamine võimaldas loobuda arvuti toiteallikates laialdaselt kasutatavast sobitustrafost. Juht IR2110 laaditakse väravatele läbi ahelate R24-VD4 ja R25-VD5, mis kiirendavad väliväravate sulgumist.
Toitelülitid VT2 ja VT3 töötavad toitetrafo primaarmähisel. Trafo primaarmähises vahelduvpinge saamiseks vajaliku keskpunkti moodustavad elemendid R30-C26 ja R31-C27.
Paar sõna TL494 lülitustoiteallika tööalgoritmi kohta:
220 V võrgupinge andmise hetkel on primaartoitefiltrite C15 ja C16 mahtuvus nakatatud takistite R8 ja R11 kaudu, mis ei võimalda dioolsilda VD ülekoormata täielikult tühjenenud lühisevooluga. C15 ja C16. Samal ajal laaditakse kondensaatorid C1, C3, C6, C19 takistite R16, R18, R20 ja R22, stabilisaatori 7815 ja takisti R21 kaudu.
Niipea kui kondensaatori C6 pinge jõuab 12 V-ni, "murdub" zeneri diood VD1 läbi ja vool hakkab läbi selle voolama, laadides kondensaatori C18 ja niipea, kui selle kondensaatori positiivne klemm saavutab väärtuse, mis on piisav türistori VS2 avamiseks. , see avaneb. See lülitab sisse relee K1, mis oma kontaktidega läheb mööda voolu piiravatest takistitest R8 ja R11 Lisaks avab avatud türistor VS2 transistori VT1 nii kontrollerile TL494 kui ka IR2110 poolsilla draiverile. Kontroller käivitab pehme käivituse režiimi, mille kestus sõltub R7 ja C13 väärtustest.
Pehme käivituse ajal pikeneb võimsustransistore avavate impulsside kestus järk-järgult, laadides seeläbi järk-järgult sekundaarseid võimsuskondensaatoreid ja piirates alaldi dioodide kaudu voolu. Kestus pikeneb, kuni sekundaarsest toiteallikast piisab optroni IC1 LED-i avamiseks. Niipea, kui optroni LED-i heledus on transistori avamiseks piisav, peatub impulsi kestuse suurenemine (joonis 2).

Joonis 2. Pehme käivitusrežiim.

Siinkohal tuleb märkida, et pehme käivitamise kestus on piiratud, kuna takisteid R16, R18, R20, R22 läbivast voolust ei piisa TL494 kontrolleri, IR2110 draiveri ja sisselülitatud relee mähise - toiteallika - toiteks. nende mikroskeemide pinge hakkab langema ja väheneb peagi väärtuseni, mille juures TL494 lõpetab juhtimpulsside genereerimise. Ja just selle hetkeni peab pehme käivitusrežiim olema lõpule viidud ja muundur peab naasma normaalsele tööle, kuna TL494 kontroller ja IR2110 draiver saavad põhitoite jõutrafost (VD9, VD10 - keskpunkti alaldi, R23- C1-C3 - RC filter , IC3 on 15 V stabilisaator) ja seetõttu on kondensaatoritel C1, C3, C6, C19 nii suured väärtused – nad peavad hoidma kontrolleri toiteallikat seni, kuni see naaseb normaalsesse töösse.
TL494 stabiliseerib väljundpinget, muutes võimsustransistoride juhtimpulsside kestust konstantsel sagedusel - impulsi laiuse modulatsioon - PWM. See on võimalik ainult siis, kui jõutrafo sekundaarpinge väärtus on stabilisaatori väljundis nõutavast vähemalt 30%, kuid mitte üle 60% kõrgem.

Joonis 3. PWM-stabilisaatori tööpõhimõte.

Koormuse kasvades hakkab väljundpinge langema, optroni LED IC1 hakkab vähem helendama, optroni transistor sulgub, vähendades pinget veavõimendil ja suurendades seeläbi juhtimpulsside kestust, kuni efektiivne pinge jõuab stabiliseerimisväärtuseni. (Joonis 3). Koormuse vähenemisel hakkab pinge tõusma, optroni IC1 LED hakkab heledamalt helendama, avades seeläbi transistori ja vähendades juhtimpulsside kestust, kuni väljundpinge efektiivne väärtus väheneb stabiliseeritud väärtuseni. Stabiliseeritud pinge suurust reguleeritakse trimmitakisti R26 abil.
Tuleb märkida, et TL494 kontroller ei reguleeri iga impulsi kestust sõltuvalt väljundpingest, vaid ainult keskmist väärtust, s.o. mõõteosal on teatav inerts. Kuid isegi 2200 μF võimsusega sekundaarsesse toiteallikasse paigaldatud kondensaatorite korral ei ületa lühiajaliste tippkoormuste voolukatkestused 5%, mis on HI-FI klassi seadmete jaoks üsna vastuvõetav. Tavaliselt paigaldame kondensaatorid sekundaarsesse toiteallikasse 4700 uF, mis annab tippväärtuste jaoks kindla varu ning grupi stabiliseerimisdrosseli kasutamine võimaldab juhtida kõiki 4 väljundvõimsuse pinget.
See lülitustoiteallikas on varustatud ülekoormuskaitsega, mille mõõteelemendiks on voolutrafo TV1. Niipea, kui vool saavutab kriitilise väärtuse, avaneb türistor VS1 ja läheb toiteallikast mööda kontrolleri lõppfaasi. Juhtimpulssid kaovad ja toiteplokk läheb ooterežiimi, kuhu võib jääda päris pikaks ajaks, kuna türistor VS2 jääb jätkuvalt avatuks - selle hoidmiseks piisab takistite R16, R18, R20 ja R22 kaudu voolavast voolust. avatud olekus. Kuidas arvutada voolutrafot.
Toiteallika ooterežiimist väljumiseks tuleb vajutada nuppu SA3, mis läheb türistorist VS2 oma kontaktidega mööda, vool lakkab sellest läbi voolamas ja see sulgub. Niipea kui kontaktid SA3 avanevad, sulgub transistor VT1 ise, eemaldades toite kontrollerist ja draiverist. Seega lülitub juhtahel minimaalse tarbimise režiimile - türistor VS2 on suletud, seetõttu lülitatakse relee K1 välja, transistor VT1 on suletud, seetõttu on kontroller ja draiver pingevabad. Kondensaatorid C1, C3, C6 ja C19 hakkavad laadima ja niipea, kui pinge jõuab 12 V-ni, avaneb türistor VS2 ja käivitub lülitustoiteallikas.
Kui peate toiteallika ooterežiimi panema, võite kasutada nuppu SA2, vajutamisel ühendatakse transistori VT1 alus ja emitter. Transistor sulgeb ja vabastab kontrolleri ja draiveri. Juhtimpulsid kaovad ja sekundaarpinged kaovad. Kuid toidet releelt K1 ei eemaldata ja muundur ei käivitu uuesti.
See vooluahela disain võimaldab teil kokku panna toiteallikad võimsusega 300–400 W kuni 2000 W, muidugi tuleb mõned vooluahela elemendid välja vahetada, kuna nende parameetrid lihtsalt ei talu suuri koormusi.
Võimsamate valikute kokkupanemisel tuleks tähelepanu pöörata primaartoiteallika silumisfiltrite C15 ja C16 kondensaatoritele. Nende kondensaatorite kogumahtuvus peab olema võrdeline toiteallika võimsusega ja vastama suhtele 1 W pingemuunduri väljundvõimsusest vastab 1 µF primaarvõimsusfiltri kondensaatori mahtuvusele. Ehk kui toiteallika võimsus on 400 W, siis tuleks kasutada 2 kondensaatorit 220 μF, kui võimsus on 1000 W, siis tuleb paigaldada 2 kondensaatorit 470 μF või kaks 680 μF.
Sellel nõudel on kaks eesmärki. Esiteks väheneb primaartoitepinge pulsatsioon, mis muudab väljundpinge stabiliseerimise lihtsamaks. Teiseks hõlbustab kahe kondensaatori kasutamine ühe asemel kondensaatori enda tööd, kuna TK-seeria elektrolüütkondensaatoreid on palju lihtsam hankida ja need pole täielikult ette nähtud kasutamiseks kõrgsageduslikes toiteallikates - sisetakistus on liiga kõrge ja kõrgetel sagedustel need kondensaatorid kuumenevad. Kahe tüki abil vähendatakse sisemist takistust ja sellest tulenev küte jagatakse kahe kondensaatori vahel.
Jõutransistoridena IRF740, IRF840, STP10NK60 jms kasutamisel (võrgumuundurites enim kasutatavate transistoride kohta vt lähemalt lehe allosas olevat tabelit), võib dioodidest VD4 ja VD5 sootuks loobuda ning väärtused takistite R24 ja R25 võimsust saab vähendada 22 oomini - võimsus IR2110 draiver on nende transistoride juhtimiseks täiesti piisav. Kui monteeritakse võimsamat lülitustoiteallikat, on vaja võimsamaid transistore. Tähelepanu tuleks pöörata nii transistori maksimaalsele voolule kui ka selle hajutusvõimsusele - lülitusstabiliseeritud toiteallikad on snubberi õige paigaldamise suhtes väga tundlikud ja ilma selleta soojenevad jõutransistorid rohkem, kuna algavad iseinduktsiooni tõttu tekkivad voolud. voolama läbi transistoritesse paigaldatud dioodide. Lugege snubberi valimise kohta lisateavet.
Samuti annab kütmisele olulise panuse ilma snubberita pikenev sulgemisaeg - transistor püsib kauem lineaarrežiimis.
Üsna sageli unustavad nad välja veel ühe väljatransistoride omaduse - temperatuuri tõustes nende maksimaalne vool väheneb ja seda üsna tugevalt. Sellest lähtuvalt peaks toiteplokkide lülitamiseks toitetransistoride valimisel olema vähemalt kahekordne maksimaalne voolureserv võimsusvõimendi toiteallikatele ja kolmekordne reserv suurel muutumatul koormusel töötavatele seadmetele, näiteks induktsioonsulatusahi või dekoratiivne valgustus, mis toidab madalpinge elektritööriistu.
Väljundpinge stabiliseerimiseks kasutatakse rühma stabiliseerimisdrosselit L1 (GLS). Peaksite pöörama tähelepanu selle induktiivpooli mähiste suunale. Pöörete arv peab olema võrdeline väljundpingetega. Loomulikult on selle mähisüksuse arvutamiseks valemid, kuid kogemused on näidanud, et DGS-i südamiku koguvõimsus peaks olema 20–25% jõutrafo koguvõimsusest. Kerida saab kuni akna täitumiseni ca 2/3 võrra, unustamata, et kui väljundpinged on erinevad, siis kõrgema pingega mähis peaks olema proportsionaalselt suurem, näiteks on vaja kahte bipolaarset pinget, üks ±35 V ja teine ​​bassikõlari toiteks pingega ±50 V.
Kerime DGS-i korraga neljaks juhtmeks, kuni 2/3 aknast on täidetud, lugedes pöördeid. Läbimõõt arvutatakse voolutugevuse 3-4 A/mm2 alusel. Oletame, et meil on 22 pööret, moodustame proportsiooni:
22 pööret / 35 V = X pööret / 50 V.
X pööret = 22 × 50 / 35 = 31,4 ≈ 31 pööret
Järgmisena lõikan kaks juhet ±35 V jaoks ja kerin veel 9 pööret pingele ±50.
TÄHELEPANU! Pidage meeles, et stabiliseerimise kvaliteet sõltub otseselt sellest, kui kiiresti muutub pinge, millega optroni diood on ühendatud. Stabiliseerimiskoefitsiendi parandamiseks on mõttekas ühendada iga pingega lisakoormus 2 W takistite kujul, mille takistus on 3,3 kOhm. Optroniga juhitava pingega ühendatud koormustakisti peaks olema 1,7...2,2 korda väiksem.

2000 Nm läbilaskvusega ferriitrõngaste võrgulülitustoiteallikate vooluahela andmed on kokku võetud tabelis 1.

IMPUSSTRAFODE MÄHIANDMED ARVUTATUD ENORASYANI MEETODIL Nagu arvukad katsed on näidanud, saab pöörete arvu ohutult vähendada 10-15% kartmata südamiku küllastumist.

Rakendamine Standardne suurus Teisendussagedus, kHz

1 rõngas K40x25x11 Gab. võimsus Vitkov eelvalimistele

2 rõngast K40x25x11 Gab. võimsus Vitkov eelvalimistele

1 rõngas K45x28x8 Gab. võimsus Vitkov eelvalimistele

2 rõngast K45x28x8 Gab. võimsus Vitkov eelvalimistele

3 rõngast K45x28x81 Gab. võimsus Vitkov eelvalimistele

4 rõngast K45x28x8 Gab. võimsus Vitkov eelvalimistele

5 rõngast K45x28x8 Gab. võimsus Vitkov eelvalimistele

6 rõngast K45x28x8 Gab. võimsus Vitkov eelvalimistele

7 rõngast K45x28x8 Gab. võimsus Vitkov eelvalimistele

8 rõngast K45x28x8 Gab. võimsus Vitkov eelvalimistele

9 rõngast K45x28x8 Gab. võimsus Vitkov eelvalimistele

10 rõngast K45x28x81 Gab. võimsus Vitkov eelvalimistele

Siiski ei ole alati võimalik ferriidi kaubamärki ära tunda, eriti kui see on televiisorite horisontaalsete trafode ferriit. Olukorrast pääseb välja, uurides katseliselt pöörete arvu. Lisateavet selle kohta leiate videost:

Kasutades ülaltoodud lülitustoiteallika skeemi, töötati välja ja testiti mitmeid alammodifikatsioone, mis on mõeldud konkreetse probleemi lahendamiseks erinevatel võimsustel. Nende toiteallikate trükkplaatide joonised on näidatud allpool.
Trükkplaat lülitusstabiliseeritud toiteallikale võimsusega kuni 1200...1500 W. Tahvli suurus 269x130 mm. Tegelikult on see eelmise trükkplaadi täiustatud versioon. Seda eristab rühma stabiliseerimisdrosseli olemasolu, mis võimaldab teil kontrollida kõigi toitepingete suurust, samuti täiendavat LC-filtrit. Sellel on ventilaatori juhtimine ja ülekoormuskaitse. Väljundpinged koosnevad kahest bipolaarsest toiteallikast ja ühest bipolaarsest nõrkvooluallikast, mis on ette nähtud eelastmete toiteks.

Kuni 1500 W toiteallika trükkplaadi välisvaade. LAADI LAADIMISE FORMAATS alla

Trükkplaadile mõõtmetega 272x100 mm saab valmistada stabiliseeritud lülitusvõrgu toiteallika võimsusega kuni 1500...1800 W. Toiteallikas on mõeldud K45 rõngastel valmistatud ja horisontaalselt paiknevale toitetrafole. Sellel on kaks bipolaarset toiteallikat, mida saab ühendada üheks allikaks, et toita kahetasandilise toiteallikaga võimendit ja ühte bipolaarset nõrkvooluallikat eelastmete jaoks.

Lülitustoiteallika trükkplaat kuni 1800 W. Laadi alla LAY FORMAATS

Seda toiteallikat saab kasutada suure võimsusega autoseadmete, näiteks võimsate autovõimendite ja autode kliimaseadmete toiteks. Tahvli mõõdud 188x123. Kasutatavad Schottky alaldi dioodid on paralleelsed hüppajatega ja väljundvool võib ulatuda 120 A-ni pingel 14 V. Lisaks suudab toiteallikas toota bipolaarset pinget kandevõimega kuni 1 A (paigaldatud integreeritud pingestabilisaatoreid enam pole lubama). Jõutrafo on valmistatud K45 rõngastel, filtreeriv toitepinge drossel on kahel K40x25x11 rõngal. Sisseehitatud ülekoormuskaitse.

Autoseadmete toiteallika trükkplaadi välisvaade LAADI PAIGUTUSFORMAATS

Toiteallikas kuni 2000 W on valmistatud kahel üksteise kohal asuval plaadil mõõtudega 275x99. Pinge juhitakse ühe pingega. Omab ülekoormuskaitset. Failis on mitu võimalust “teise korruse” jaoks kahe bipolaarse pinge jaoks, kahe unipolaarse pinge jaoks, kahe- ja kolmetasandilise pinge jaoks vajalike pingete jaoks. Toitetrafo asub horisontaalselt ja on valmistatud K45 rõngastest.

"Kahekorruselise" toiteploki välimus LAADI LAADIMISE FORMAATS alla

Kahe bipolaarse pingega või kahetasandilise võimendi jaoks mõeldud toiteplokk on valmistatud plaadile mõõtmetega 277x154. Omab rühma stabiliseeriva õhuklapi ja ülekoormuskaitse. Toitetrafo on K45 rõngastel ja asub horisontaalselt. Võimsus kuni 2000 W.

Trükkplaadi välisvaade ALLALAADE LAY FORMAATS

Peaaegu sama toiteallikas, mis ülal, kuid sellel on üks bipolaarne väljundpinge.

Trükkplaadi välisvaade ALLALAADE LAY FORMAATS

Lülitustoiteallikal on kaks võimsusega bipolaarset stabiliseeritud pinget ja üks bipolaarne madalvool. Varustatud ventilaatori juhtimise ja ülekoormuskaitsega. Sellel on rühma stabiliseerimise õhuklapp ja täiendavad LC-filtrid. Võimsus kuni 2000...2400 W. Tahvli mõõtmed on 278x146 mm

Trükkplaadi välisvaade ALLALAADE LAY FORMAATS

Kahetasandilise toiteallikaga võimsusvõimendi lülitustoite trükkplaadil, mõõtmetega 284x184 mm, on rühmastabilisaator drossel ja täiendavad LC-filtrid, ülekoormuskaitse ja ventilaatori juhtimine. Eripäraks on diskreetsete transistoride kasutamine jõutransistoride väljalülitamise kiirendamiseks. Võimsus kuni 2500...2800 W.

kahetasandilise toiteallikaga LAADI LAHTI FORMAATS

Eelmise PCB veidi muudetud versioon kahe bipolaarse pingega. Mõõdud 285x172. Võimsus kuni 3000 W.

Võimendi toiteallika trükkplaadi väline vaade LAADI ALLALAADE

Sildvõrgu lülitustoiteallikas võimsusega kuni 4000...4500 W on valmistatud trükkplaadile mõõtmetega 269x198mm Sellel on kaks bipolaarset toitepinget, ventilaatori juhtimine ja ülekoormuskaitse. Kasutab rühma stabiliseerimisdrosselit. Soovitatav on kasutada kaugjuhtimisega täiendavaid sekundaarseid toiteallika filtreid.

Võimendi toiteallika trükkplaadi väline vaade LAADI ALLALAADE

Ferriitide jaoks on laudadel palju rohkem ruumi, kui võiks olla. Fakt on see, et alati pole vaja heliulatusest kaugemale minna. Seetõttu on tahvlitel ette nähtud täiendavad alad. Igaks juhuks väike valik viiteandmeid jõutransistoride kohta ja lingid, kust ma neid ostaksin. Muide, nii TL494 kui IR2110 olen tellinud rohkem kui korra ja loomulikult ka jõutransistore. Tõsi, ma ei võtnud kogu sortimenti, kuid siiani pole ma ühtegi defekti kohanud.

POPULAARSED TRANSISTORID IMPUSSTOITEKS
NIMI	PINGE			VÕIMSUS	VÕIMSUS LUIK	Qg (TOOTJA)

Kõnealune mikroskeem kuulub kõige levinumate ja laialdasemalt kasutatavate integraallülituste nimekirja. Selle eelkäija oli Unitrode PWM-kontrollerite seeria UC38xx. 1999. aastal ostis selle ettevõtte Texas Instruments ja sellest ajast alates algas nende kontrollerite sarja arendamine, mis viis selle loomiseni 2000. aastate alguses. TL494 seeria mikroskeemid. Lisaks juba eespool mainitud UPS-idele leidub neid alalispinge regulaatorites, juhitavates ajamites, pehmekäivitites – ühesõnaga kõikjal, kus PWM-juhtimist kasutatakse.

Selle kiibi klooninud ettevõtete hulgas on sellised maailmakuulsad kaubamärgid nagu Motorola, Inc, International Rectifier, Fairchild Semiconductor, ON Semiconductor. Nad kõik esitavad oma toodete üksikasjaliku kirjelduse, nn TL494CN-i andmelehe.

Dokumentatsioon

Erinevate tootjate kõnealuse mikrolülituse tüübi kirjelduste analüüs näitab selle omaduste praktilist identiteeti. Erinevate ettevõtete pakutava teabe hulk on peaaegu sama. Lisaks kordavad selliste kaubamärkide nagu Motorola, Inc ja ON Semiconductor TL494CN-i andmeleht üksteist oma struktuuris, joonistes, tabelites ja graafikutes. Texas Instrumentsi materjali esitus on neist mõnevõrra erinev, kuid põhjalikul uurimisel selgub, et tegemist on identse tootega.

TL494CN kiibi eesmärk

Traditsiooniliselt alustame kirjeldust siseseadmete eesmärgi ja loendiga. See on fikseeritud sagedusega PWM-kontroller, mis on mõeldud peamiselt UPS-i rakenduste jaoks ja sisaldab järgmisi seadmeid:

• saehamba pingegeneraator (RPG);
• veavõimendid;
• võrdluspinge allikas +5 V;
• "surnud aja" reguleerimisahel;
• väljundvool kuni 500 mA;
• Ühetaktilise või kahetaktilise töörežiimi valimise skeem.

Piira parameetrid

Nagu iga teine ​​mikroskeem, peab TL494CN kirjeldus tingimata sisaldama maksimaalsete lubatud jõudlusnäitajate loendit. Anname need Motorola, Inc. andmete põhjal:

1. Toitepinge: 42 V.
2. Väljundtransistori kollektori pinge: 42 V.
3. Väljundtransistori kollektori vool: 500 mA.
4. Võimendi sisendpinge vahemik: - 0,3 V kuni +42 V.
5. Võimsuse hajumine (at t< 45 °C): 1000 мВт.
6. Säilitustemperatuuri vahemik: -55 kuni +125 °C.
7. Töökeskkonna temperatuurivahemik: 0 kuni +70 °C.

Tuleb märkida, et TL494IN kiibi parameeter 7 on mõnevõrra laiem: -25 kuni +85 °C.

TL494CN kiibi disain

Selle korpuse järelduste venekeelne kirjeldus on näidatud alloleval joonisel.

Mikrolülitus asetatakse plastikust (seda tähistab täht N selle tähise lõpus) ​​16 kontaktiga PDP-tüüpi tihvtidega korpusesse.

Selle välimus on näidatud alloleval fotol.

TL494CN: funktsionaalne diagramm

Niisiis, selle mikrolülituse ülesanne on nii reguleeritud kui ka reguleerimata UPS-ides genereeritud pingeimpulsside impulsslaiuse modulatsioon (PWM või impulsi laiusmoduleeritud (PWM)). Esimest tüüpi toiteallikates ulatub impulsside kestuste vahemik reeglina maksimaalse võimaliku väärtuseni (~ 48% iga väljundi kohta push-pull-ahelates, mida kasutatakse laialdaselt auto helivõimendite toiteks).

TL494CN kiibil on kokku 6 väljundviiku, neist 4 (1, 2, 15, 16) on sisendid sisemistele veavõimenditele, mida kasutatakse UPSi kaitsmiseks voolu ja võimalike ülekoormuste eest. Pin #4 on 0 kuni 3 V signaalisisend ruutlaine väljundi töötsükli reguleerimiseks ja #3 on võrdlusväljund ja seda saab kasutada mitmel viisil. Veel 4 (numbrid 8, 9, 10, 11) on transistoride vabad kollektorid ja emitterid, mille maksimaalne lubatud koormusvool on 250 mA (pikaajalises režiimis mitte rohkem kui 200 mA). Neid saab ühendada paarikaupa (9 10-ga ja 8 11-ga), et juhtida võimsaid väljasid, mille maksimaalne lubatud vool on 500 mA (mitte rohkem kui 400 mA pidevas režiimis).

Mis on TL494CN sisemine struktuur? Selle diagramm on näidatud alloleval joonisel.

Mikroskeemil on sisseehitatud referentspinge allikas (RES) +5 V (nr 14). Tavaliselt kasutatakse seda võrdluspingena (täpsusega ± 1%), mis antakse vooluahelate sisenditele, mis tarbivad kuni 10 mA, näiteks kontaktile 13 ühe- või kahetsüklilise töörežiimi valimiseks. mikroskeem: kui sellel on +5 V, valitakse teine ​​režiim, kui sellel on miinus toitepinge - esimene.

Ramppinge generaatori (RVG) sageduse reguleerimiseks kasutatakse kondensaatorit ja takistit, mis on ühendatud vastavalt tihvtidega 5 ja 6. Ja loomulikult on mikroskeemil tihvtid toiteallika pluss- ja miinuspunktide ühendamiseks (vastavalt numbrid 12 ja 7) vahemikus 7–42 V.

Diagramm näitab, et TL494CN-is on mitmeid teisi siseseadmeid. Nende funktsionaalse eesmärgi venekeelne kirjeldus antakse allpool materjali esitamise ajal.

Sisendviigu funktsioonid

Täpselt nagu iga teine ​​elektrooniline seade. kõnealusel mikroskeemil on oma sisendid ja väljundid. Alustame esimestest. Nende TL494CN tihvtide loend on juba ülalpool toodud. Nende funktsionaalse eesmärgi venekeelne kirjeldus antakse allpool koos üksikasjalike selgitustega.

1. järeldus

See on veavõimendi 1 positiivne (mitteinverteeriv) sisend. Kui selle pinge on madalam kui pinge kontaktil 2, on veavõimendi 1 väljund madal. Kui see on kõrgem kui viigul 2, muutub veavõimendi 1 signaal kõrgeks. Võimendi väljund järgib põhimõtteliselt positiivset sisendit, kasutades viitena kontakti 2. Veavõimendite funktsioone kirjeldatakse üksikasjalikumalt allpool.

2. järeldus

See on veavõimendi 1 negatiivne (inverteeriv) sisend. Kui see viik on kõrgem kui viik 1, on veavõimendi 1 väljund madal. Kui selle kontakti pinge on madalam kui kontakti 1 pinge, on võimendi väljund kõrge.

Järeldus 15

See töötab täpselt samamoodi nagu #2. Tihti ei kasutata TL494CN-is teist veavõimendit. Ühendusahel sisaldab sel juhul kontakti 15, mis on lihtsalt ühendatud 14-ga (võrdluspinge +5 V).

Järeldus 16

See töötab samamoodi nagu nr 1. Tavaliselt kinnitatakse see ühisele nr 7-le, kui teist veavõimendit ei kasutata. Kui viik 15 on ühendatud +5 V ja tihvt 16 on ühendatud ühisesse, on teise võimendi väljund madal ja seetõttu ei mõjuta see kiibi tööd.

3. järeldus

See tihvt ja iga sisemine TL494CN võimendi on ühendatud dioodide kaudu. Kui mõne väljundis muutub signaal madalast kõrgeks, siis nr 3 juures läheb see ka kõrgeks. Kui selle kontakti signaal ületab 3,3 V, lülitatakse väljundimpulsid välja (null töötsükkel). Kui selle pinge on 0 V lähedal, on impulsi kestus maksimaalne. Vahemikus 0 kuni 3,3 V on impulsi laius 50% kuni 0% (iga PWM-kontrolleri väljundi jaoks - enamiku seadmete kontaktidel 9 ja 10).

Vajadusel saab kontakti 3 kasutada sisendsignaalina või kasutada impulsi laiuse muutumise kiiruse summutamiseks. Kui pinge sellel on kõrge (> ~ 3,5 V), ei saa PWM-kontrolleri UPS-i käivitada (sellest ei tule impulsse).

4. järeldus

See juhib väljundimpulsside töötsükli vahemikku (inglise Dead-Time Control). Kui selle pinge on 0 V lähedal, suudab mikroskeem väljastada nii minimaalse võimaliku kui ka maksimaalse impulsi laiuse (mille määravad teised sisendsignaalid). Kui sellele kontaktile rakendatakse umbes 1,5 V pinget, piiratakse väljundimpulsi laiust 50%-ni selle maksimaalsest laiusest (või ~25% töötsükkel push-pull PWM-kontrolleri režiimi puhul). Kui pinge on kõrge (>~3,5 V), ei saa TL494CN UPS-i käivitada. Selle ühendusahel sisaldab sageli nr 4, mis on otse maandusega ühendatud.

• Oluline meeles pidada! Signaal kontaktidel 3 ja 4 peaks olema alla ~3,3 V. Aga mis saab siis, kui see on näiteks +5 V lähedal? Kuidas TL494CN siis käitub? Sellel olev pingemuunduri ahel ei tekita impulsse, st. UPS-ist ei tule väljundpinget.

5. järeldus

Kasutab ajastuskondensaatori Ct ühendamist, selle teine ​​kontakt on maandusega ühendatud. Mahtuvusväärtused on tavaliselt vahemikus 0,01 µF kuni 0,1 µF. Selle komponendi väärtuse muutused põhjustavad muutusi GPG sageduses ja PWM-kontrolleri väljundimpulssides. Tavaliselt kasutatakse kõrgekvaliteedilisi kondensaatoreid, millel on väga madal temperatuurikoefitsient (mahtuvus muutub temperatuurist väga vähe).

6. järeldus

Ajami seadistustakisti Rt ühendamiseks, mille teine ​​kontakt on maandusega ühendatud. Rt ja Ct väärtused määravad FPG sageduse.

• f = 1,1: (Rt x Ct).

Järeldus 7

See ühendub PWM-kontrolleri seadme vooluahela ühise juhtmega.

Järeldus 12

See on tähistatud tähtedega VCC. See on ühendatud toiteallika TL494CN plussiga. Selle ühendusahel sisaldab tavaliselt nr 12, mis on ühendatud toiteallika lülitiga. Paljud UPS-id kasutavad seda tihvti toite (ja UPSi enda) sisse- ja väljalülitamiseks. Kui peal on +12 V ja nr 7 on maandatud, siis GPG ja ION mikroskeemid töötavad.

Järeldus 13

See on töörežiimi sisend. Selle toimimist on kirjeldatud eespool.

Väljundpinkide funktsioonid

Need olid ülalpool loetletud ka TL494CN jaoks. Nende funktsionaalse eesmärgi venekeelne kirjeldus antakse allpool koos üksikasjalike selgitustega.

Järeldus 8

Sellel kiibil on 2 NPN-transistorit, mis on selle väljundlülitid. See kontakt on transistori 1 kollektor, mis on tavaliselt ühendatud konstantse pingeallikaga (12 V). Mõne seadme vooluringides kasutatakse seda aga väljundina ja sellel on näha ruutlainet (nagu nr 11 peal).

Järeldus 9

See on transistori 1 emitter. See juhib UPSi toitetransistori (enamasti FET) tõukeahelas kas otse või vahetransistori kaudu.

Järeldus 10

See on transistori 2 emitter. Ühetsüklilises režiimis on sellel olev signaal sama, mis nr 9. Tõmberežiimis on signaalid nr 9 ja 10 antifaasilised, st kui signaali tase on ühel kõrge, siis teisel madalal ja vastupidi. Enamikus seadmetes juhivad kõnealuse mikrolülituse väljundtransistorlülitite emitterite signaalid võimsaid väljatransistore, mis lülituvad SISSE, kui pinge kontaktidel 9 ja 10 on kõrge (üle ~ 3,5 V, kuid see ei lülitu sisse). mis tahes viisil seotud 3,3 V tasemega nr 3 ja 4).

Järeldus 11

See on transistori 2 kollektor, mis on tavaliselt ühendatud konstantse pingeallikaga (+12 V).

• Märge: TL494CN-il põhinevates seadmetes võib selle ühendusahel sisaldada PWM-kontrolleri väljundina nii transistoride 1 kui 2 kollektoreid ja emittereid, kuigi teine ​​võimalus on tavalisem. Siiski on valikuid, kui väljundid on täpselt 8 ja 11. Kui leiate mikrolülituse ja väljatransistoride vahelisest ahelast väikese trafo, võetakse väljundsignaal suure tõenäosusega neilt (kollektoritelt).

Järeldus 14

See on ION väljund, mida on kirjeldatud ka ülal.

Toimimispõhimõte

Kuidas TL494CN kiip töötab? Kirjeldame selle toimimist Motorola, Inc. materjalide põhjal. Impulsi laiuse modulatsiooni väljund saavutatakse kondensaatori Ct positiivse rambisignaali võrdlemisel kummagi kahe juhtsignaaliga. NOR-loogikaahelad juhivad väljundtransistore Q1 ja Q2, avades need ainult siis, kui signaal klapi kellasisendis (C1) (vt TL494CN funktsionaalset diagrammi) läheb madalaks.

Seega, kui päästiku sisend C1 on loogilisel ühel tasemel, siis on väljundtransistorid suletud mõlemas töörežiimis: ühetsüklilises ja tõukejõus. Kui sellel sisendil on signaal, siis push-pull režiimis lülitub transistor ükshaaval lahti, kui trigerile saabub taktimpulsi katkestus. Üheotsalises režiimis flip-flopi ei kasutata ja mõlemad väljundlülitid avanevad sünkroonselt.

See avatud olek (mõlemal režiimil) on võimalik ainult GPG perioodi selles osas, mil saehamba pinge on suurem kui juhtsignaalid. Seega põhjustab juhtsignaali väärtuse suurenemine või vähenemine vastava pingeimpulsside laiuse lineaarse suurenemise või vähenemise mikrolülituse väljundites.

Juhtsignaalidena saab kasutada kontakti 4 pinget (surnud aja juhtimine), veavõimendite sisendeid või kontakti 3 tagasisidesignaali sisendit.

Esimesed sammud mikroskeemiga töötamisel

Enne mis tahes kasuliku seadme valmistamist on soovitatav õppida, kuidas TL494CN töötab. Kuidas selle funktsionaalsust kontrollida?

Võtke leivalaud, paigaldage sellele kiip ja ühendage juhtmed vastavalt allolevale skeemile.

Kui kõik on õigesti ühendatud, töötab ahel. Jätke tihvtid 3 ja 4 vabaks. Kasutage oma ostsilloskoopi GPG töö kontrollimiseks – te peaksite nägema 6. kontakti juures saehamba pinget. Väljundid on nullid. Kuidas määrata nende jõudlust TL494CN-is. Seda saab kontrollida järgmiselt:

1. Ühendage tagasiside väljund (nr 3) ja surnud aja juhtimisväljund (nr 4) ühise klemmiga (nr 7).
2. Nüüd peaksite mikroskeemi väljunditel tuvastama ristkülikukujulisi impulsse.

Kuidas väljundsignaali võimendada?

TL494CN väljund on üsna madala vooluga ja loomulikult soovite rohkem võimsust. Seega peame lisama mõned jõutransistorid. Lihtsaim kasutada (ja väga lihtne hankida - vanalt arvuti emaplaadilt) on n-kanaliga võimsusega MOSFETid. Samal ajal peame TL494CN väljundi ümber pöörama, sest kui ühendame sellega n-kanaliga MOSFETi, siis kui mikrolülituse väljundis pole impulsi, on see avatud alalisvoolu voolule. . See võib lihtsalt läbi põleda... Seega võtame välja universaalse NPN-transistori ja ühendame selle alloleva skeemi järgi.

Selle ahela võimsust MOSFET juhitakse passiivses režiimis. See pole väga hea, kuid testimiseks ja väikese võimsusega eesmärkidel on see hea. R1 ahelas on NPN-transistori koormus. Valige see kollektori maksimaalse lubatud voolu järgi. R2 tähistab meie jõuastme koormust. Järgmistes katsetes asendatakse see trafoga.

Kui vaatame nüüd ostsilloskoobiga mikrolülituse 6. kontakti signaali, näeme “saagi”. Nr 8 (K1) juures on veel näha ristkülikukujulisi impulsse ja MOS-transistori äravoolu juures on sama kujuga, aga suurema magnituudiga impulsse.

Kuidas väljundpinget tõsta?

Nüüd saame TL494CN abil kõrgema pinge. Lülitus- ja ühendusskeem on sama - leivaplaadil. Loomulikult on sellel võimatu saada piisavalt kõrget pinget, eriti kuna toite-MOS-transistoridel pole jahutusradiaatorit. Ja veel, ühendage väljundastmega väike trafo vastavalt sellele skeemile.

Trafo primaarmähis sisaldab 10 pööret. Sekundaarmähis sisaldab umbes 100 pööret. Seega on teisendussuhe 10. Kui panna primaarvoolule 10V, siis peaks saama umbes 100V väljundi. Südamik on valmistatud ferriidist. Võite kasutada mõnda keskmise suurusega südamikku arvuti toiteallika trafost.

Olge ettevaatlik, trafo väljund on kõrgepinge all. Vool on väga madal ja ei tapa sind. Kuid võite saada hea löögi. Teine oht on see, et kui paigaldate väljundisse suure kondensaatori, kogub see suure laengu. Seetõttu tuleks pärast vooluringi väljalülitamist see tühjendada.

Ahela väljundis saate sisse lülitada mis tahes indikaatori, näiteks lambipirni, nagu alloleval fotol.

See töötab alalispingel ja vajab süttimiseks umbes 160 V. (Kogu seadme toiteallikas on umbes 15 V - suurusjärgu võrra väiksem.)

Trafo väljundiga vooluahelat kasutatakse laialdaselt kõigis UPSides, sealhulgas arvutite toiteallikates. Nendes seadmetes on esimene trafo, mis on ühendatud transistorlülitite kaudu PWM-kontrolleri väljunditega, eraldamaks vooluahela madalpingeosa, sealhulgas TL494CN, selle kõrgepingeosast, mis sisaldab võrgupingetrafot.

Pinge regulaator

Reeglina annab kodus valmistatud väikestes elektroonikaseadmetes toidet tavaline PC UPS, mis on valmistatud TL494CN-il. Arvuti toiteallika ühendusskeem on hästi teada ja seadmed ise on kergesti ligipääsetavad, kuna igal aastal utiliseeritakse või müüakse varuosadeks miljoneid vanu personaalarvuteid. Kuid reeglina toodavad need UPS-id pinget, mis ei ületa 12 V. See on muutuva sagedusega ajami jaoks liiga madal. Muidugi võiks proovida kasutada kõrgema pingega PC UPS-i 25V jaoks, aga seda oleks raske leida ja loogikaväravates hajuks 5V juures liiga palju voolu.

Kuid TL494-l (või analoogidel) saate ehitada mis tahes vooluahelaid, mille väljundvõimsus on suurenenud võimsuse ja pingega. Kasutades arvuti UPS-i tüüpilisi osi ja emaplaadi toiteallika MOSFET-e, saate TL494CN abil luua PWM-pingeregulaatori. Konverteri ahel on näidatud alloleval joonisel.

Sellel näete mikrolülituse ja väljundastme skeemi, kasutades kahte transistori: universaalset npn- ja võimsat MOS-i.

Põhiosad: T1, Q1, L1, D1. Bipolaarset T1 kasutatakse lihtsustatud viisil ühendatud toite-MOSFET-i juhtimiseks, nn. "passiivne". L1 on vana HP printeri induktiivne drossel (ca 50 pööret, 1 cm kõrge, 0,5 cm lai koos mähistega, avatud drossel). D1 on teisest seadmest. TL494 ühendatakse ülaltoodule alternatiivsel viisil, kuigi kasutada saab mõlemat meetodit.

C8 on väike kondensaator, et vältida müra mõju veavõimendi sisendisse, väärtus 0,01uF on enam-vähem normaalne. Suuremad väärtused aeglustavad vajaliku pinge seadistamist.

C6 on veelgi väiksem kondensaator, seda kasutatakse kõrgsageduslike häirete filtreerimiseks. Selle võimsus on kuni mitusada pikofaradi.

Nikolai Petrušov

TL494, mis "metsaline" see on?

TL494 (Texas Instruments) on ilmselt levinuim PWM-kontroller, mille baasil loodi suurem osa arvuti toiteallikatest ja erinevate kodumasinate toiteosi.
Ja isegi praegu on see mikroskeem üsna populaarne raadioamatööride seas, kes ehitavad lülitustoiteallikaid. Selle mikroskeemi kodumaine analoog on M1114EU4 (KR1114EU4). Lisaks toodavad erinevad välisfirmad seda mikrolülitust erinevate nimetustega. Näiteks IR3M02 (Sharp), KA7500 (Samsung), MB3759 (Fujitsu). See kõik on sama kiip.
Selle vanus on palju noorem kui TL431. Texas Instruments hakkas seda tootma kuskil 90ndate lõpus - 2000ndate alguses.
Proovime koos välja mõelda, mis ta on ja milline “metsaline” see on? Kaalume TL494 kiipi (Texas Instruments).

Nii et kõigepealt vaatame, mis seal sees on.

Ühend.

See sisaldab:
- saehamba pingegeneraator (SPG);
- surnud aja reguleerimise komparaator (DA1);
- PWM reguleerimise komparaator (DA2);
- veavõimendi 1 (DA3), kasutatakse peamiselt pinge jaoks;
- veavõimendi 2 (DA4), kasutatakse peamiselt voolu piirsignaali jaoks;
- stabiilne võrdluspinge allikas (VS) 5 V juures välise kontaktiga 14;
- juhtimisahel väljundastme tööks.

Seejärel vaatame loomulikult kõiki selle komponente ja proovime välja mõelda, miks seda kõike vaja on ja kuidas see kõik töötab, kuid kõigepealt peame andma selle tööparameetrid (karakteristikud).

Valikud	Min.	Max	Üksus Muuda
V CC Toitepinge	7	40	IN
V I Võimendi sisendpinge	-0,3	V CC – 2	IN
V O Kollektori pinge		40	IN
Kollektori vool (iga transistor)		200	mA
Tagasisidevool		0,3	mA
f OSC Ostsillaatori sagedus	1	300	kHz
C T Generaatori mahtuvus	0,47	10000	nF
R T Generaatori takisti takistus	1,8	500	kOhm
T A Töötemperatuur TL494C TL494I	0	70	°C
	-40	85	°C

Selle piiravad omadused on järgmised;

Toitepinge................................................ .....41V

Võimendi sisendpinge.................................(Vcc+0,3)V

Kollektori väljundpinge................................41V

Kollektori väljundvool ................................................... ....250mA

Koguvõimsuse hajumine pidevas režiimis....1W

Mikroskeemide kontaktide asukoht ja otstarve.

1. järeldus

See on veavõimendi 1 mitteinverteeriv (positiivne) sisend.
Kui selle sisendpinge on madalam kui pin 2 pinge, siis selle võimendi väljundis tõrget ei esine, pinget pole (väljund on madal) ja see ei mõjuta väljundimpulsside laius (töötegur).
Kui selle kontakti pinge on kõrgem kui viigul 2, ilmub selle võimendi 1 väljundisse pinge (võimendi 1 väljundil on kõrge tase) ja väljundimpulsside laius (töötegur) mida rohkem vähendada, seda kõrgem on selle võimendi väljundpinge (maksimaalselt 3,3 volti).

2. järeldus

See on veasignaali võimendi 1 inverteeriv (negatiivne) sisend.
Kui selle viigu sisendpinge on kõrgem kui viigul 1, siis võimendi väljundis pingevigu ei esine (väljund on madal) ja see ei mõjuta väljundi laiust (töötegurit). kaunviljad.
Kui selle kontakti pinge on madalam kui viigul 1, on võimendi väljund kõrge.

Veavõimendiks on tavaline op-amp, mille võimendus on suurusjärgus = 70...95 dB alalispinge juures (Ku = 1 sagedusel 350 kHz). Op-amp sisendpinge vahemik ulatub -0,3 V kuni toitepingeni, miinus 2 V. See tähendab, et maksimaalne sisendpinge peab olema toitepingest vähemalt kaks volti madalam.

3. järeldus

Need on veavõimendite 1 ja 2 väljundid, mis on ühendatud selle kontaktiga dioodide kaudu (VÕI vooluring). Kui pinge suvalise võimendi väljundis muutub madalast kõrgeks, siis kontakti 3 juures läheb see ka kõrgeks.
Kui selle kontakti pinge ületab 3,3 V, siis kaovad mikrolülituse väljundis olevad impulsid (null töötsükkel).
Kui selle kontakti pinge on 0 V lähedal, on väljundimpulsside kestus (töötegur) maksimaalne.

Pin 3 kasutatakse tavaliselt võimendite tagasiside andmiseks, kuid vajadusel saab viiku 3 kasutada ka sisendina, mis annab impulsi laiuse muutusi.
Kui selle pinge on kõrge (> ~ 3,5 V), siis MS väljundis impulsse ei tule. Toiteallikas ei käivitu mingil juhul.

4. järeldus

See juhib "surnud" aja varieerumisvahemikku (inglise Dead-Time Control), põhimõtteliselt on see sama töötsükkel.
Kui pinge sellel on 0 V lähedal, siis on mikrolülituse väljundis nii minimaalse võimaliku kui ka maksimaalse laiusega impulsid, mida saab vastavalt seadistada ka muude sisendsignaalidega (veavõimendid, pin 3).
Kui selle kontakti pinge on umbes 1,5 V, on väljundimpulsside laius umbes 50% nende maksimaalsest laiusest.
Kui selle kontakti pinge ületab 3,3 V, siis MS väljundis impulsse ei tule. Toiteallikas ei käivitu mingil juhul.
Kuid te ei tohiks unustada, et kui "surnud" aeg pikeneb, väheneb PWM-i reguleerimisvahemik.

Pinge muutmisega kontaktis 4 saate määrata "surnud" aja (R-R jagaja) fikseeritud laiuse, rakendada toiteallikas pehme käivitusrežiimi (R-C kett), pakkuda MS-i (võti) kaugseiskamist ja saate seda tihvti kasutada ka lineaarse juhtsisendina.

Vaatame (kes ei tea), mis on "surnud" aeg ja milleks seda vaja on.
Kui töötab push-pull toiteahel, antakse impulsse vaheldumisi mikrolülituse väljunditest väljundtransistoride alustele (väravatele). Kuna iga transistor on inertsiaalne element, ei saa see koheselt sulguda (avaneda), kui väljundtransistori alusest (väravast) signaal eemaldatakse (toidetakse). Ja kui väljundtransistoridele rakendatakse impulsse ilma "surnud" ajata (see tähendab, et impulss eemaldatakse ühest ja rakendatakse kohe teisele), võib tulla hetk, mil ühel transistoril pole aega sulgeda, kuid teisel. juba avatud. Siis voolab kogu vool (nimetatakse läbivooluks) läbi mõlema avatud transistori, möödudes koormusest (trafo mähis) ja kuna seda ei piira miski, siis väljundtransistorid hakkavad koheselt rikki.
Selle vältimiseks on vajalik, et pärast ühe impulsi lõppu ja enne järgmise algust oleks möödunud teatud aeg, mis on piisav väljundtransistori, mille sisendist juhtsignaal eemaldati, usaldusväärseks sulgemiseks.
Seda aega nimetatakse "surnud ajaks".

Jah, kui vaatame joonist mikroskeemi koostisega, siis näeme, et kontakt 4 on ühendatud surnud aja reguleerimise komparaatori (DA1) sisendiga läbi pingeallika 0,1-0,12 V. Milleks seda tehakse?
Seda tehakse täpselt selleks, et väljundimpulsside maksimaalne laius (töötegur) ei oleks kunagi võrdne 100%, et tagada väljund- (väljund)transistoride ohutu töö.
See tähendab, et kui "ühendate" tihvti 4 ühise juhtmega, siis pole komparaatori DA1 sisendis ikkagi nullpinget, vaid pinge on just selle väärtusega (0,1-0,12 V) ja impulsse. saehamba pingegeneraatorist (RPG) ilmub mikrolülituse väljundisse ainult siis, kui nende amplituud kontaktil 5 ületab selle pinge. See tähendab, et mikroskeemil on fikseeritud väljundimpulsside töötsükli maksimaalne lävi, mis ei ületa 95–96% väljundastme ühetsüklilise töörežiimi korral ja 47,5–48% push-pull töörežiimi puhul. väljundastme töörežiim.

5. järeldus

See on GPG väljund, mis on ette nähtud ajastuskondensaatori Ct ühendamiseks, mille teine ​​ots on ühendatud ühise juhtmega. Selle mahtuvus valitakse tavaliselt vahemikus 0,01 µF kuni 0,1 µF, sõltuvalt PWM-kontrolleri GPG-impulsside väljundsagedusest. Reeglina kasutatakse siin kvaliteetseid kondensaatoreid.
Selle kontaktiga saab juhtida GPG väljundsagedust. Generaatori väljundpinge kõikumine (väljundimpulsside amplituud) on kuskil 3 volti.

6. järeldus

See on ka GPN väljund, mis on mõeldud sellega ühendamiseks ajaseadistustakisti Rt, mille teine ​​ots on ühendatud ühise juhtmega.
Rt ja Ct väärtused määravad gaasipumba väljundsageduse ja arvutatakse ühetsüklilise töörežiimi valemi abil;

Push-pull töörežiimi puhul on valem järgmine;

Teiste ettevõtete PWM-kontrollerite puhul arvutatakse sagedus sama valemiga, välja arvatud see, et number 1 tuleb muuta 1.1-ks.

Järeldus 7

See ühendub PWM-kontrolleri seadme vooluahela ühise juhtmega.

Järeldus 8

Mikroskeem sisaldab väljundastet kahe väljundtransistoriga, mis on selle väljundlülitid. Nende transistoride kollektorite ja emitterite klemmid on vabad ja seetõttu saab vastavalt vajadusele need transistorid ahelasse kaasata, et need töötaksid nii ühise emitteri kui ka ühise kollektoriga.
Olenevalt kontakti 13 pingest võib see väljundaste töötada kas push-pull või ühetsüklilises režiimis. Ühe otsaga töörežiimis saab neid transistore paralleelselt ühendada, et suurendada koormusvoolu, mida tavaliselt tehakse.
Niisiis, tihvt 8 on transistori 1 kollektori viik.

Järeldus 9

See on transistori 1 emitteri tihvt.

Järeldus 10

See on transistori 2 emitteri tihvt.

Järeldus 11

See on transistori 2 kollektor.

Järeldus 12

Selle kontaktiga on ühendatud TL494CN toiteallika pluss.

Järeldus 13

See on väljund väljundastme töörežiimi valimiseks. Kui see kontakt on ühendatud ühise juhtmega, töötab väljundaste ühe otsaga režiimis. Transistorlülitite klemmide väljundsignaalid on samad.
Kui rakendate sellele kontaktile pinge +5 V (ühendage kontaktid 13 ja 14), siis töötavad väljundlülitid push-pull režiimis. Transistorlülitite klemmide väljundsignaalid on faasist väljas ja väljundimpulsside sagedus on poole väiksem.

Järeldus 14

See on talli väljund JAäravool KOHTA porno N pinge (ION), Väljundpingega +5 V ja väljundvooluga kuni 10 mA, mida saab kasutada võrdlusalusena veavõimendites ja muudel eesmärkidel.

Järeldus 15

See töötab täpselt samamoodi nagu pin 2. Kui teist veavõimendit ei kasutata, siis ühendatakse 15 viik lihtsalt 14. kontaktiga (võrdluspinge +5 V).

Järeldus 16

See toimib samamoodi nagu viik 1. Kui teist veavõimendit ei kasutata, ühendatakse see tavaliselt ühise juhtmega (kontakt 7).
Kui viik 15 on ühendatud +5 V ja tihvt 16 on maandusega ühendatud, siis teisest võimendist väljundpinget ei tule, seega ei mõjuta see kiibi tööd.

Mikrolülituse tööpõhimõte.

Kuidas siis TL494 PWM-kontroller töötab?
Eespool uurisime üksikasjalikult selle mikrolülituse tihvtide eesmärki ja millist funktsiooni need täidavad.
Kui seda kõike hoolikalt analüüsida, saab sellest kõigest selgeks, kuidas see mikroskeem töötab. Kuid ma kirjeldan veelkord väga lühidalt selle toimimise põhimõtet.

Kui mikrolülitus on tavaliselt sisse lülitatud ja sellele toide (miinus viigule 7, pluss viigule 12), hakkab GPG tootma umbes 3-voldise amplituudiga saehambaimpulsse, mille sagedus sõltub C ja R. ühendatud mikrolülituse kontaktidega 5 ja 6.
Kui juhtsignaalide väärtus (kontaktidel 3 ja 4) on alla 3 volti, ilmuvad mikrolülituse väljundlülititele ristkülikukujulised impulsid, mille laius (töötegur) sõltub kontaktide juhtsignaalide väärtusest. 3 ja 4.
See tähendab, et mikroskeem võrdleb kondensaatori Ct (C1) positiivset saehamba pinget mis tahes kahe juhtsignaaliga.
Väljundtransistoride VT1 ja VT2 juhtimise loogikaahelad avavad need ainult siis, kui saehamba impulsside pinge on juhtsignaalidest kõrgem. Ja mida suurem see erinevus, seda laiem on väljundimpulss (seda suurem on töötsükkel).
Juhtpinge kontaktil 3 sõltub omakorda operatsioonvõimendite (error amplifiers) sisendite signaalidest, mis omakorda suudavad juhtida toiteallika väljundpinget ja väljundvoolu.

Seega põhjustab mis tahes juhtsignaali väärtuse suurenemine või vähenemine vastava pingeimpulsside laiuse lineaarse vähenemise või suurenemise mikrolülituse väljundites.
Nagu eelpool mainitud, saab juhtsignaalidena kasutada pinget tihvtilt 4 (surnud aja juhtimine), veavõimendite sisenditest või otse kontaktilt 3 saadavat tagasisidesignaali.

Teooria, nagu öeldakse, on teooria, kuid seda kõike on praktikas palju parem näha ja “puudutada”, nii et paneme järgmise vooluringi leivalauale kokku ja vaatame oma silmaga, kuidas see kõik töötab.

Lihtsaim ja kiireim viis on see kõik leivalauale kokku panna. Jah, ma paigaldasin KA7500 kiibi. Mikroskeemi pin “13” on ühendatud ühise juhtmega, see tähendab, et meie väljundlülitid töötavad ühetsüklilises režiimis (transistoride signaalid on samad) ja väljundimpulsside kordussagedus vastab GPG saehamba pinge sagedus.

Ühendasin ostsilloskoobi järgmiste kontrollpunktidega:
- Esimene kiir kontaktile “4”, et juhtida selle kontakti konstantset pinget. Asub ekraani keskel nulljoonel. Tundlikkus - 1 volt jaotuse kohta;
- Teine tala tihvtile “5”, et juhtida gaasipumba saehamba pinget. See asub ka nulljoonel (mõlemad talad on kombineeritud) ostsilloskoobi keskel ja sama tundlikkusega;
- Kolmas kiir mikroskeemi väljundisse viigule “9”, et juhtida mikroskeemi väljundis olevaid impulsse. Tala tundlikkus on 5 volti jaotuse kohta (0,5 volti, pluss jagaja 10-ga). Asub ostsilloskoobi ekraani allosas.

Unustasin öelda, et mikrolülituse väljundlülitid on ühendatud ühise kollektoriga. Teisisõnu – vastavalt emitteri järgija ahelale. Miks repiiter? Kuna transistori emitteri signaal kordab täpselt baassignaali, nii et me näeme kõike selgelt.
Kui eemaldate signaali transistori kollektorist, pööratakse see põhisignaali suhtes ümber (tagurpidi).
Toidame mikrolülitust ja vaatame, mis meil klemmides on.

Neljandal jalal on meil null (trimmeri takisti liugur on kõige madalamas asendis), esimene kiir asub ekraani keskel nulljoonel. Ka veavõimendid ei tööta.
Viiendal jalal näeme GPN-i (teine ​​kiir) saehamba pinget, mille amplituud on veidi üle 3 volti.
Mikrolülituse väljundis (kontakt 9) näeme ristkülikukujulisi impulsse amplituudiga umbes 15 volti ja maksimaalse laiusega (96%). Ekraani allosas olevad punktid on vaid fikseeritud töötsükli lävi. Et oleks lihtsam näha, lülitame ostsilloskoobil sisse venitus.

Noh, nüüd näete paremini. See on täpselt aeg, mil impulsi amplituud langeb nulli ja väljundtransistor on selleks lühikeseks ajaks suletud. Selle kiire nulltase on ekraani allosas.
Noh, lisame tihvtile "4" pinge ja vaatame, mis me saame.

Pistikule “4” seadsin trimmeri takisti abil konstantse pinge 1 volti, esimene kiir tõusis ühe jaotuse võrra (ostsilloskoobi ekraanil sirgjoon). Mida me näeme? Surnud aeg on pikenenud (töötsükkel on vähenenud), see on punktiirjoon ekraani allosas. See tähendab, et väljundtransistor on suletud umbes poole impulsi enda kestusest.
Lisame kärpimistakistiga veel ühe volti mikrolülituse tihvtile "4".

Näeme, et esimene kiir on tõusnud veel ühe jaotuse võrra, väljundimpulsside kestus on veelgi lühenenud (1/3 kogu impulsi kestusest) ja surnud aeg (väljundtransistori sulgemisaeg) on ​​suurenenud. kahele kolmandikule. See tähendab, et on selgelt näha, et mikrolülituse loogika võrdleb GPG signaali taset juhtsignaali tasemega ja edastab väljundisse ainult selle GPG signaali, mille tase on juhtsignaalist kõrgem.

Veelgi selgemaks muutmiseks on mikrolülituse väljundimpulsside kestus (laius) sama kui juhtsignaali taseme kohal (ostsilloskoobi sirgjoone kohal) asuvate saehamba pinge väljundimpulsside kestus (laius). ekraan).

Läheme edasi, lisame mikrolülituse kontaktile "4" veel ühe volti. Mida me näeme? Mikrolülituse väljundis on väga lühikesed impulsid, mille laius on ligikaudu sama kui sirgjoone kohal väljaulatuva saehamba pinge piigid. Lülitame ostsilloskoobil sisse venituse, et pulss oleks paremini nähtav.

Siin näeme lühikest impulssi, mille jooksul väljundtransistor on avatud ja ülejäänud aja (ekraani alumine rida) on suletud.
Noh, proovime tihvti "4" pinget veelgi suurendada. Me kasutame trimmitakistit, et seada väljundis pinge üle GPG saehamba pinge taseme.

Noh, see on kõik, meie toiteallikas lakkab töötamast, kuna väljund on täiesti "rahulik". Väljundimpulsse pole, kuna juhttihvti “4” juures on meil pidev pingetase üle 3,3 volti.
Täiesti sama juhtub, kui rakendate juhtsignaali kontaktile "3" või mis tahes veavõimendile. Kui kedagi huvitab, saab seda ise katseliselt kontrollida. Veelgi enam, kui juhtsignaalid on korraga kõigil juhttihvtidel ja juhivad mikrolülitust (valitsevad), tuleb juhttihvtilt signaal, mille amplituud on suurem.

Noh, proovime tihvt "13" ühisest juhtmest lahti ühendada ja ühendada tihvtiga "14", see tähendab, lülitage väljundlülitite töörežiim ühetsüklilisest tõmberežiimist. Vaatame, mida teha saame.

Kärpimistakisti abil viime tihvti “4” pinge uuesti nullini. Lülitage toide sisse. Mida me näeme?
Mikrolülituse väljund sisaldab ka maksimaalse kestusega ristkülikukujulisi impulsse, kuid nende kordussagedus on muutunud poole väiksemaks kui saehambaimpulsside sagedus.
Samad impulsid on ka mikrolülituse teisel võtmetransistoril (tihvt 10), ainsa erinevusega, et neid nihutatakse ajas nende suhtes 180 kraadi võrra.
Samuti on olemas maksimaalne töötsükli lävi (2%). Nüüd pole seda näha, peate ühendama ostsilloskoobi 4. kiire ja ühendama kaks väljundsignaali kokku. Neljandat sondi pole käepärast, nii et ma ei teinud seda. Kes soovib, kontrollige seda praktiliselt ise, et selles veenduda.

Selles režiimis töötab mikroskeem täpselt samamoodi nagu ühetsüklilises režiimis, ainus erinevus seisneb selles, et väljundimpulsside maksimaalne kestus ei ületa siin 48% kogu impulsi kestusest.
Nii et me ei kaalu seda režiimi pikka aega, vaid lihtsalt vaatame, millised impulsid meil on, kui pinge kontaktis “4” on kaks volti.

Tõstame pinget trimmeri takistiga. Väljundimpulsside laius vähenes 1/6-ni kogu impulsi kestusest ehk ka täpselt kaks korda kui väljundlülitite ühetsüklilises töörežiimis (seal 1/3 korda).
Teise transistori väljundis (kontakt 10) on samad impulsid, ainult ajas 180 kraadi võrra nihutatud.
Noh, põhimõtteliselt oleme analüüsinud PWM-kontrolleri tööd.

Samuti tihvtil “4”. Nagu varem mainitud, saab seda tihvti kasutada toiteallika pehmeks käivitamiseks. Kuidas seda korraldada?
Väga lihtne. Selleks ühendage RC-ahel kontaktiga "4". Siin on diagrammi näide:

Kuidas "pehme start" siin töötab? Vaatame diagrammi. Kondensaator C1 on ühendatud ION-iga (+5 volti) takisti R5 kaudu.
Kui mikrolülitusse (kontakt 12) on toide, ilmub kontaktile 14 +5 volti. Kondensaator C1 hakkab laadima. Kondensaatori laadimisvool voolab läbi takisti R5, sisselülitamise hetkel on see maksimaalne (kondensaator tühjeneb) ja takistis, mis toidetakse kontaktile “4”, tekib pingelangus 5 volti. See pinge, nagu oleme juba eksperimentaalselt välja selgitanud, keelab impulsside läbimise mikrolülituse väljundisse.
Kondensaatori laadimisel laadimisvool väheneb ja vastavalt väheneb ka takisti pingelang. Pinge kontaktis “4” väheneb ka ja mikrolülituse väljundisse hakkavad ilmuma impulsid, mille kestus pikeneb järk-järgult (kondensaatori laadimisel). Kui kondensaator on täielikult laetud, peatub laadimisvool, pinge kontaktis “4” muutub nullilähedaseks ja kontakt “4” ei mõjuta enam väljundimpulsside kestust. Toiteallikas naaseb oma töörežiimi.
Loomulikult arvasite, et toiteallika käivitusaeg (see jõuab töörežiimi) sõltub takisti ja kondensaatori suurusest ning nende valimisel on võimalik seda aega reguleerida.

Noh, see on lühidalt kogu teooria ja praktika ning siin pole midagi eriti keerulist ning kui saate selle PWM-i tööst aru ja mõistate, siis pole teil raske teiste PWM-ide tööd mõista ja mõista.

Soovin kõigile õnne.

Kõnealune mikroskeem kuulub kõige levinumate ja laialdasemalt kasutatavate integraallülituste nimekirja. Selle eelkäija oli Unitrode PWM-kontrollerite seeria UC38xx. 1999. aastal ostis selle ettevõtte Texas Instruments ja sellest ajast alates algas nende kontrollerite sarja arendamine, mis viis selle loomiseni 2000. aastate alguses. TL494 seeria mikroskeemid. Lisaks juba eespool mainitud UPS-idele leidub neid alalispinge regulaatorites, juhitavates ajamites, pehmekäivitites – ühesõnaga kõikjal, kus PWM-juhtimist kasutatakse. Selle kiibi klooninud ettevõtete hulgas on sellised maailmakuulsad kaubamärgid nagu Motorola, Inc, International Rectifier, Fairchild Semiconductor, ON Semiconductor. Nad kõik esitavad oma toodete üksikasjaliku kirjelduse, nn TL494CN-i andmelehe.

Dokumentatsioon

Erinevate tootjate kõnealuse mikrolülituse tüübi kirjelduste analüüs näitab selle omaduste praktilist identiteeti. Erinevate ettevõtete pakutava teabe hulk on peaaegu sama. Lisaks kordavad selliste kaubamärkide nagu Motorola, Inc ja ON Semiconductor TL494CN-i andmeleht üksteist oma struktuuris, joonistes, tabelites ja graafikutes. Texas Instrumentsi materjali esitus on neist mõnevõrra erinev, kuid põhjalikul uurimisel selgub, et tegemist on identse tootega.

TL494CN kiibi eesmärk

Traditsiooniliselt alustame kirjeldust siseseadmete eesmärgi ja loendiga. See on fikseeritud sagedusega PWM-kontroller, mis on mõeldud eelkõige UPS-is kasutamiseks ja sisaldab järgmisi seadmeid: saehamba pingegeneraator (RVG); veavõimendid; võrdluspinge allikas +5 V; "surnud aja" reguleerimisahel; väljundtransistorlülitid voolule kuni 500 mA; Ühetaktilise või kahetaktilise töörežiimi valimise skeem.

Piira parameetrid

Nagu iga teine ​​mikroskeem, peab TL494CN kirjeldus tingimata sisaldama maksimaalsete lubatud jõudlusnäitajate loendit. Toome need Motorola, Inc. andmete põhjal: Toitepinge: 42 V. Väljundtransistori kollektori pinge: 42 V. Väljundtransistori kollektori vool: 500 mA. Võimendi sisendpinge vahemik: -0,3 V kuni +42 V. Võimsuse hajumine (t juures< 45 °C): 1000 мВт. Диапазон температур хранения: от -55 до +125 °С. Диапазон рабочих температур окружающей среды: от 0 до +70 °С. Следует отметить, что параметр 7 для микросхемы TL494IN несколько шире: от -25 до +85 °С.

Kiibi disain

TL494CN Selle korpuse klemmide venekeelne kirjeldus on näidatud alloleval joonisel.

Mikrolülitus asetatakse plastikust (seda tähistab täht N selle tähise lõpus) ​​16 kontaktiga PDP-tüüpi tihvtidega korpusesse.

Kiibi välimus

TL494CN: funktsionaalne diagramm

Niisiis, selle mikrolülituse ülesanne on nii reguleeritud kui ka reguleerimata UPS-ides genereeritud pingeimpulsside impulsslaiuse modulatsioon (PWM või impulsi laiusmoduleeritud (PWM)). Esimest tüüpi toiteallikates ulatub impulsside kestuste vahemik reeglina maksimaalse võimaliku väärtuseni (~ 48% iga väljundi kohta push-pull-ahelates, mida kasutatakse laialdaselt auto helivõimendite toiteks). TL494CN kiibil on kokku 6 väljundviiku, neist 4 (1, 2, 15, 16) on sisendid sisemistele veavõimenditele, mida kasutatakse UPSi kaitsmiseks voolu ja võimalike ülekoormuste eest. Pin #4 on 0 kuni 3 V signaalisisend ruutlaine väljundi töötsükli reguleerimiseks ja #3 on võrdlusväljund ja seda saab kasutada mitmel viisil. Veel 4 (numbrid 8, 9, 10, 11) on transistoride vabad kollektorid ja emitterid, mille maksimaalne lubatud koormusvool on 250 mA (pikaajalises režiimis mitte rohkem kui 200 mA). Neid saab ühendada paarikaupa (9 10-ga ja 8 11-ga), et juhtida võimsaid väljatransistore (MOSFET-transistore), mille maksimaalne lubatud vool on 500 mA (pidevrežiimis mitte rohkem kui 400 mA).

Mikroskeemil on sisseehitatud referentspinge allikas (RES) +5 V (nr 14). Tavaliselt kasutatakse seda võrdluspingena (täpsusega ± 1%), mis antakse vooluahelate sisenditele, mis tarbivad kuni 10 mA, näiteks kontaktile 13 ühe- või kahetsüklilise töörežiimi valimiseks. mikroskeem: kui sellel on +5 V, valitakse teine ​​režiim, kui sellel on miinus toitepinge - esimene. Ramppinge generaatori (RVG) sageduse reguleerimiseks kasutatakse kondensaatorit ja takistit, mis on ühendatud vastavalt tihvtidega 5 ja 6. Ja loomulikult on mikroskeemil tihvtid pluss- ja miinustoiteallika ühendamiseks (vastavalt numbrid 12 ja 7) vahemikus 7 kuni 42 V. Skeemilt on näha, et seal on veel hulk sisemisi seadmeid TL494CN-is. Nende funktsionaalse eesmärgi venekeelne kirjeldus antakse allpool materjali esitamise ajal.

Sisendviigu funktsioonid

Täpselt nagu iga teine ​​elektrooniline seade. kõnealusel mikroskeemil on oma sisendid ja väljundid. Alustame esimestest. Nende TL494CN tihvtide loend on juba ülalpool toodud. Nende funktsionaalse eesmärgi venekeelne kirjeldus antakse allpool koos üksikasjalike selgitustega.
1. järeldus
See on veavõimendi 1 positiivne (mitteinverteeriv) sisend. Kui selle pinge on madalam kui pinge kontaktil 2, on veavõimendi 1 väljund madal. Kui see on kõrgem kui viigul 2, muutub veavõimendi 1 signaal kõrgeks. Võimendi väljund järgib põhimõtteliselt positiivset sisendit, kasutades viitena kontakti 2. Veavõimendite funktsioone kirjeldatakse üksikasjalikumalt allpool.
2. järeldus
See on veavõimendi 1 negatiivne (inverteeriv) sisend. Kui see viik on kõrgem kui viik 1, on veavõimendi 1 väljund madal. Kui selle kontakti pinge on madalam kui kontakti 1 pinge, on võimendi väljund kõrge.
Järeldus 15
See töötab täpselt samamoodi nagu #2. Tihti ei kasutata TL494CN-is teist veavõimendit. Ühendusahel sisaldab sel juhul kontakti 15, mis on lihtsalt ühendatud 14-ga (võrdluspinge +5 V).
Järeldus 16
See töötab samamoodi nagu nr 1. Tavaliselt kinnitatakse see ühisele nr 7-le, kui teist veavõimendit ei kasutata. Kui viik 15 on ühendatud +5 V ja tihvt 16 on ühendatud ühisesse, on teise võimendi väljund madal ja seetõttu ei mõjuta see kiibi tööd.
3. järeldus
See tihvt ja iga sisemine TL494CN võimendi on ühendatud dioodide kaudu. Kui mõne väljundis muutub signaal madalast kõrgeks, siis nr 3 juures läheb see ka kõrgeks. Kui selle kontakti signaal ületab 3,3 V, lülitatakse väljundimpulsid välja (null töötsükkel). Kui selle pinge on 0 V lähedal, on impulsi kestus maksimaalne. Vahemikus 0 kuni 3,3 V on impulsi laius 50% kuni 0% (iga PWM-kontrolleri väljundi jaoks - enamiku seadmete kontaktidel 9 ja 10). Vajadusel saab kontakti 3 kasutada sisendsignaalina või kasutada impulsi laiuse muutumise kiiruse summutamiseks. Kui pinge sellel on kõrge (> ~ 3,5 V), ei saa PWM-kontrolleri UPS-i käivitada (sellest ei tule impulsse).
4. järeldus
See juhib väljundimpulsside töötsükli vahemikku (inglise Dead-Time Control). Kui selle pinge on 0 V lähedal, suudab mikroskeem väljastada nii minimaalse võimaliku kui ka maksimaalse impulsi laiuse (mille määravad teised sisendsignaalid). Kui sellele kontaktile rakendatakse umbes 1,5 V pinget, piiratakse väljundimpulsi laiust 50%-ni selle maksimaalsest laiusest (või ~25% töötsükkel push-pull PWM-kontrolleri režiimi puhul). Kui pinge on kõrge (>~3,5 V), ei saa TL494CN UPS-i käivitada. Selle ühendusahel sisaldab sageli nr 4, mis on otse maandusega ühendatud. Oluline meeles pidada! Signaal kontaktidel 3 ja 4 peaks olema alla ~3,3 V. Aga mis saab siis, kui see on näiteks +5 V lähedal? Kuidas TL494CN siis käitub? Sellel olev pingemuunduri ahel ei tekita impulsse, st. UPS-ist ei tule väljundpinget.
5. järeldus
Kasutab ajastuskondensaatori Ct ühendamist, selle teine ​​kontakt on maandusega ühendatud. Mahtuvusväärtused on tavaliselt vahemikus 0,01 µF kuni 0,1 µF. Selle komponendi väärtuse muutused põhjustavad muutusi GPG sageduses ja PWM-kontrolleri väljundimpulssides. Tavaliselt kasutatakse kõrgekvaliteedilisi kondensaatoreid, millel on väga madal temperatuurikoefitsient (mahtuvus muutub temperatuurist väga vähe).
6. järeldus
Ajastustakisti Rt ühendamiseks, selle teine ​​kontakt on ühendatud maandusega. Rt ja Ct väärtused määravad FPG sageduse. f = 1,1: (Rt x Ct).
Järeldus 7
See ühendub PWM-kontrolleri seadme vooluahela ühise juhtmega.
Järeldus 12
See on tähistatud tähtedega VCC. See on ühendatud toiteallika TL494CN plussiga. Selle ühendusahel sisaldab tavaliselt nr 12, mis on ühendatud toiteallika lülitiga. Paljud UPS-id kasutavad seda tihvti toite (ja UPSi enda) sisse- ja väljalülitamiseks. Kui peal on +12 V ja nr 7 on maandatud, siis GPG ja ION mikroskeemid töötavad.
Järeldus 13
See on töörežiimi sisend. Selle toimimist on kirjeldatud eespool.

Väljundpinkide funktsioonid

Need olid ülalpool loetletud ka TL494CN jaoks. Nende funktsionaalse eesmärgi venekeelne kirjeldus antakse allpool koos üksikasjalike selgitustega.
Järeldus 8
Sellel kiibil on 2 NPN-transistorit, mis on selle väljundlülitid. See kontakt on transistori 1 kollektor, mis on tavaliselt ühendatud konstantse pingeallikaga (12 V). Mõne seadme vooluringides kasutatakse seda aga väljundina ja sellel on näha ruutlainet (nagu nr 11 peal).
Järeldus 9
See on transistori 1 emitter. See juhib UPSi toitetransistori (enamasti FET) tõukeahelas kas otse või vahetransistori kaudu.
Järeldus 10
See on transistori 2 emitter. Ühetsüklilises režiimis on sellel olev signaal sama, mis nr 9. Tõmberežiimis on signaalid nr 9 ja 10 antifaasilised, st kui signaali tase on ühel kõrge, siis teisel madalal ja vastupidi. Enamikus seadmetes juhivad kõnealuse mikrolülituse väljundtransistorlülitite emitterite signaalid võimsaid väljatransistore, mis lülituvad SISSE, kui pinge kontaktidel 9 ja 10 on kõrge (üle ~ 3,5 V, kuid see ei lülitu sisse). mis tahes viisil seotud 3,3 V tasemega nr 3 ja 4).
Järeldus 11
See on transistori 2 kollektor, mis on tavaliselt ühendatud konstantse pingeallikaga (+12 V). Märkus: TL494CN-il põhinevates seadmetes võib selle ühendusahel sisaldada PWM-kontrolleri väljundina nii transistoride 1 kui ka 2 kollektoreid ja emittereid, kuigi teine ​​võimalus on tavalisem. Siiski on valikuid, kui väljundid on täpselt 8 ja 11. Kui leiate mikrolülituse ja väljatransistoride vahelisest ahelast väikese trafo, võetakse väljundsignaal suure tõenäosusega neilt (kollektoritelt).
Järeldus 14
See on ION väljund, mida on kirjeldatud ka ülal.

Toimimispõhimõte

Kuidas TL494CN kiip töötab? Kirjeldame selle toimimist Motorola, Inc. materjalide põhjal. Impulsi laiuse modulatsiooni väljund saavutatakse kondensaatori Ct positiivse rambisignaali võrdlemisel kummagi kahe juhtsignaaliga. NOR-loogikaahelad juhivad väljundtransistore Q1 ja Q2, avades need ainult siis, kui signaal klapi kellasisendis (C1) (vt TL494CN funktsionaalset diagrammi) läheb madalaks. Seega, kui päästiku sisend C1 on loogilisel ühel tasemel, siis on väljundtransistorid suletud mõlemas töörežiimis: ühetsüklilises ja tõukejõus. Kui sellel sisendil on taktsignaal, siis push-pull režiimis lülitub transistor ükshaaval lahti, kui trigerile saabub taktimpulsi katkestus. Üheotsalises režiimis flip-flopi ei kasutata ja mõlemad väljundlülitid avanevad sünkroonselt. See avatud olek (mõlemal režiimil) on võimalik ainult GPG perioodi selles osas, mil saehamba pinge on suurem kui juhtsignaalid. Seega põhjustab juhtsignaali väärtuse suurenemine või vähenemine vastava pingeimpulsside laiuse lineaarse suurenemise või vähenemise mikrolülituse väljundites. Juhtsignaalidena saab kasutada kontakti 4 pinget (surnud aja juhtimine), veavõimendite sisendeid või kontakti 3 tagasisidesignaali sisendit.

ARTIKKEL VALMISTATAS A. V. GOLOVKOVI ja V. B LJUBITSKI RAAMATUL “IBM PC-XT/AT TYPE SÜSTEEMIMODULITE TOITEVÕTE” KIRJASTUS “LAD&N” Moskva 1995, mis on alla laaditud elektroonilisel kujul Internetist

JUHTIMINE TL494

Kaasaegsetes UPS-ides kasutatakse muunduri võimsustransistoride lülitamise juhtpinge genereerimiseks tavaliselt spetsiaalseid integraallülitusi (IC).
Ideaalne juht-IC, et tagada UPS-i normaalne töö PWM-režiimis, peaks vastama enamikule järgmistest tingimustest:
tööpinge mitte kõrgem kui 40 V;
väga stabiilse termiliselt stabiliseeritud võrdluspinge allika olemasolu;
saehamba pingegeneraatori olemasolu
võimaluse pakkumine programmeeritava pehme käivitamise sünkroonimiseks välise signaaliga;
kõrge ühisrežiimi pingega mittesobiva signaali võimendi olemasolu;
PWM-komparaatori olemasolu;
pulsiga juhitava päästiku olemasolu;
kahe kanaliga eelterminali kaskaadi olemasolu koos lühisekaitsega;
kahekordse impulsi summutamise loogika olemasolu;
väljundpingete sümmeetria korrigeerimise vahendite olemasolu;
voolupiirangu olemasolu paljudes tavarežiimis pingetes, samuti voolupiirang igal perioodil koos väljalülitamisega avariirežiimis;
otseülekandega automaatjuhtimise olemasolu;
väljalülitamise tagamine toitepinge langemisel;
liigpingekaitse pakkumine;
ühilduvuse tagamine TTL/CMOS loogikaga;
kaugjuhtimisega sisse- ja väljalülitamise pakkumine.

Joonis 11. TL494 juhtkiip ja selle pesa.

Valdav enamus juhtudel kasutatakse vaadeldava UPS-i klassi juhtahelana TEXAS INSTRUMENT (USA) toodetud TL494CN tüüpi mikrolülitust (joonis 11). See rakendab enamikku ülaltoodud funktsioonidest ja seda toodavad mitmed välismaised ettevõtted erinevate nimede all. Näiteks toodab ettevõte SHARP (Jaapan) mikrolülitust IR3M02, ettevõte FAIRCHILD (USA) - UA494, ettevõte SAMSUNG (Korea) - KA7500, ettevõte FUJITSU (Jaapan) - MB3759 jne. Kõik need mikroskeemid on kodumaise KR1114EU4 mikroskeemi täielikud analoogid. Mõelgem üksikasjalikult selle juhtkiibi konstruktsioonile ja toimimisele. See on spetsiaalselt ette nähtud UPS-i toiteosa juhtimiseks ja sisaldab (joonis 12):

Joonis 12. TL494 IC talitlusskeem

Ramppinge generaator DA6; GPG sagedus määratakse 5. ja 6. kontaktiga ühendatud takisti ja kondensaatori väärtuste järgi ning vaadeldavas toiteklassis valitakse umbes 60 kHz;
stabiliseeritud tugipinge allikas DA5 (Uref=+5,OB) välise väljundiga (kontakt 14);
surnud tsooni komparaator DA1;
komparaator PWM DA2;
pinge veavõimendi DA3;
voolupiirsignaali DA4 veavõimendi;
kaks väljundtransistorit VT1 ja VT2 avatud kollektorite ja emitteritega;
dünaamiline push-pull D-päästik sagedusjaotuse režiimis 2 - DD2;
loogika abielemendid DD1 (2-VÕI), DD3 (2ND), DD4 (2ND), DD5 (2-OR-NOT), DD6 (2-OR-NOT), DD7 (EI);
püsipingeallikas reitinguga 0,1BDA7;
Alalisvooluallikas nimiväärtusega 0,7 mA DA8.
Käivitub juhtimisahel, st. impulsside jadad ilmuvad kontaktidele 8 ja 11, kui kontaktile 12 rakendatakse toitepinget, mille tase on vahemikus +7 kuni +40 V. Kogu TL494 IC-s sisalduvate funktsionaalsete üksuste komplekti saab jagada. digitaal- ja analoogosasse (digitaal- ja analoogsignaali teed). Analoogosa sisaldab veavõimendeid DA3, DA4, komparaatoreid DA1, DA2, saehamba pingegeneraatorit DA6, aga ka abiallikaid DA5, DA7, DA8. Kõik muud elemendid, sealhulgas väljundtransistorid, moodustavad digitaalse osa (digitaaltee).

Joonis 13. TL494 IC töö nominaalrežiimis: U3, U4, U5 - pinged kontaktidel 3, 4, 5.

Vaatleme esmalt digitaaltee toimimist. Ajastusskeemid, mis selgitavad mikrolülituse tööd, on näidatud joonisel fig. 13. Ajastusskeemidelt on selgelt näha, et mikrolülituse väljundjuhtimpulsside ilmumise hetked, samuti nende kestus (skeemid 12 ja 13) on määratud loogilise elemendi DD1 väljundi olekuga (skeem 5). ). Ülejäänud "loogika" täidab ainult abifunktsiooni, jagades DD1 väljundimpulssid kaheks kanaliks. Sel juhul määrab mikrolülituse väljundimpulsside kestus selle väljundtransistoride VT1, VT2 avatud oleku kestuse. Kuna mõlemal transistoril on avatud kollektorid ja emitterid, saab neid ühendada kahel viisil. Sisselülitamisel ühise emitteriga vooluringi järgi eemaldatakse väljundimpulsid transistoride välistest kollektorikoormustest (mikroskeemi tihvtidelt 8 ja 11) ning impulsid ise suunatakse positiivselt tasemelt allapoole (juhtiv). impulsside servad on negatiivsed). Transistoride (mikroskeemi kontaktid 9 ja 10) emitterid on sel juhul tavaliselt maandatud. Kui see on sisse lülitatud ühise kollektoriga vooluahela järgi, ühendatakse väliskoormused transistoride emitteritega ja väljundimpulsid, mis on antud juhul suunatud liigpingetega (impulsside esiservad on positiivsed), eemaldatakse emitteritelt. transistorid VT1, VT2. Nende transistoride kollektorid on ühendatud juhtkiibi (Upom) toitesiiniga.
Ülejäänud funktsionaalsete üksuste väljundimpulsid, mis on osa TL494 mikrolülituse digitaalsest osast, on suunatud ülespoole, olenemata mikrolülituse skeemist.
DD2 päästik on push-pull dünaamiline D-flip-flop. Selle tööpõhimõte on järgmine. Elemendi DD1 väljundimpulsi esi- (positiivsele) servale kirjutatakse siseregistrisse flip-flop DD2 sisendi D olek. Füüsiliselt tähendab see, et esimene kahest DD2-s sisalduvast klambrist lülitatakse sisse. Kui impulss elemendi DD1 väljundis lõpeb, lülitub DD2-s olev teine ​​flip-flop piki selle impulsi langevat (negatiivset) serva ja DD2 väljundite olek muutub (sisendist D loetud teave ilmub väljundisse Q). . See välistab võimaluse, et iga transistori VT1 ja VT2 põhjas ilmub ühe perioodi jooksul kaks korda avamisimpulss. Tõepoolest, niikaua kuni impulsside tase päästiku DD2 sisendis C ei ole muutunud, ei muutu selle väljundite olek. Seetõttu edastatakse impulss mikroskeemi väljundisse ühe kanali kaudu, näiteks ülemise kanali kaudu (DD3, DD5, VT1). Kui impulss sisendis C lõpeb, lülitub päästik DD2, lukustab ülemise kanali ja avab alumise kanali (DD4, DD6, VT2). Seetõttu edastatakse järgmine sisendisse C ja sisenditesse DD5, DD6 saabuv impulss alumise kanali kaudu mikroskeemi väljundisse. Seega lülitab iga elemendi DD1 väljundimpulss oma negatiivse servaga vallandab DD2 ja muudab seeläbi järgmise impulsi läbimise kanalit. Seetõttu viitab juhtmikroskeemi võrdlusmaterjal sellele, et mikroskeemi arhitektuur tagab topeltimpulsi summutamise, st. välistab kahe avamisimpulsi ilmumise, mis põhinevad samal transistoril perioodi kohta.
Vaatleme üksikasjalikult ühte mikrolülituse digitaaltee tööperioodi.
Ülemise (VT1) või alumise (VT2) kanali väljundtransistoril põhineva lukustusimpulsi välimuse määrab elementide DD5, DD6 (“2OR-NOT”) tööloogika ja elementide DD3 olek, DD4 (“2AND”), mille omakorda määrab päästiku DD2 olek.
2-VÕI-EI elemendi tööloogika on teadupärast selline, et sellise elemendi väljundisse ilmub kõrgetasemeline pinge (loogiline 1) ainsal juhul, kui pingel on madalpinge (loogiline 0). mõlemad selle sisendid. Teiste võimalike sisendsignaalide kombinatsioonide puhul on elemendi 2 VÕI-EI väljund madal pingetase (loogiline 0). Seega, kui trigeri DD2 väljundis Q on loogiline 1 (joonis 13 diagrammi 5 moment ti) ja väljundis /Q on loogiline 0, siis elemendi DD3 mõlemas sisendis (2I) ) on loogiline 1 ja seetõttu ilmub väljundisse DD3 ja seega ka ülemise kanali elemendi DD5 (2OR-NOT) ühte sisendisse loogiline 1. Seetõttu, olenemata selle elemendi teise sisendisse elemendi DD1 väljundist saabuva signaali tasemest, on väljundi DD5 olek loogiline O ja transistor VT1 jääb suletud olekusse. Elemendi DD4 väljundi olek on loogiline 0, sest loogiline 0 on DD4 ühes sisendis, mis tuleb sinna flip-flop DD2 /Q väljundist. Loogiline 0 elemendi DD4 väljundist suunatakse ühte elemendi DD6 sisendisse ja võimaldab impulsi läbida alumist kanalit. See positiivse polaarsusega impulss (loogiline 1) ilmub DD6 väljundis ja seega ka VT2 põhjas elemendi DD1 väljundimpulsside vahelise pausi ajal (st ajal, mil DD1 väljundis on loogiline 0). - intervall trt2 diagrammil 5, joonis 13). Seetõttu avaneb transistor VT2 ja selle kollektorile ilmub impulss, mis väljutab selle positiivsest tasemest allapoole (kui see on ühendatud ühise emitteriga vooluringi järgi).
Elemendi DD1 järgmise väljundimpulsi algus (joon. 13 diagrammi 5 moment t2) ei muuda mikrolülituse digitaaltee elementide olekut, välja arvatud element DD6, mille väljundis a Ilmub loogiline 0 ja seetõttu transistor VT2 sulgub. Väljundimpulsi DD1 valmimine (hetk ta) põhjustab trigeri DD2 väljundite oleku muutumise vastupidiseks (loogiline 0 - väljundis Q, loogiline 1 - väljundis /Q). Seetõttu muutub elementide DD3, DD4 väljundite olek (DD3 väljundis - loogiline 0, DD4 väljundis - loogiline 1). Hetkel alanud paus!3 elemendi DD1 väljundis võimaldab avada ülemise kanali transistori VT1. Loogiline 0 elemendi DD3 väljundis "kinnitab" selle võimaluse, muutes selle transistoril VT1 põhineva avamisimpulsi tõeliseks välimuseks. See impulss kestab hetkeni U, mille järel VT1 sulgub ja protsesse korratakse.
Seega on mikrolülituse digitaalse tee töö põhiidee selles, et väljundimpulsi kestus tihvtidel 8 ja 11 (või kontaktidel 9 ja 10) on määratud lülitite vahelise pausi kestusega. DD1 elemendi väljundimpulsid. Elemendid DD3, DD4 määravad madala taseme signaali abil impulsi läbimise kanali, mille välimus vaheldub päästiku DD2 väljunditel Q ja /Q, mida juhib sama element DD1. Elemendid DD5, DD6 on madala taseme sobitusahelad.
Mikroskeemi funktsionaalsuse kirjelduse lõpuleviimiseks tuleks märkida veel üks oluline omadus. Nagu joonisel olevast funktsionaalsest skeemist näha, kombineeritakse elementide DD3, DD4 sisendid ja väljastatakse need mikrolülituse 13 kontaktile. Seega, kui kontaktile 13 rakendatakse loogilist 1, siis elemendid DD3, DD4 töötavad trigeri DD2 väljunditest Q ja /Q teabe kordajatena. Sel juhul lülituvad elemendid DD5, DD6 ja transistorid VT1, VT2 poole perioodilise faasinihkega, tagades UPS-i toiteosa töö, mis on ehitatud vastavalt push-pull poolsildahelale. Kui kontaktile 13 on rakendatud loogiline 0, siis blokeeritakse elemendid DD3, DD4, st. nende elementide väljundite olek ei muutu (konstantne loogiline 0). Seetõttu mõjutavad elemendi DD1 väljundimpulsid elemente DD5, DD6 samal viisil. Elemendid DD5, DD6 ja seetõttu väljundtransistorid VT1, VT2 lülituvad ilma faasinihketa (samaaegselt). Seda juhtmikroskeemi töörežiimi kasutatakse juhul, kui UPS-i toiteosa on valmistatud ühetsüklilise vooluahela järgi. Sel juhul kombineeritakse võimsuse suurendamise eesmärgil mikrolülituse mõlema väljundtransistori kollektorid ja emitterid.
Väljundpinget kasutatakse "kõva" loogilise ühikuna push-pull ahelates
kiibi Uref sisemine allikas (kiibi tihvt 13 on ühendatud kontaktiga 14).
Vaatame nüüd mikroskeemi analooglülituse tööd.
DD1 väljundi olek määratakse PWM-komparaatori DA2 (skeem 4) väljundsignaaliga, mis antakse ühte DD1 sisenditest. DD1 teise sisendisse antud komparaatori DA1 väljundsignaal (joonis 2) ei mõjuta tavatöös DD1 väljundi olekut, mille määravad PWM-komparaatori DA2 laiemad väljundimpulssid.
Lisaks on joonisel fig 13 kujutatud diagrammidest selge, et kui pingetase PWM-komparaatori mitteinverteerivas sisendis (skeem 3) muutub, muutub mikrolülituse väljundimpulsside laius (skeemid 12, 13). muuta proportsionaalselt. Tavalises töös määrab PWM-komparaatori DA2 mitteinverteeriva sisendi pingetaseme ainult veavõimendi DA3 väljundpinge (kuna see ületab DA4 võimendi väljundpinge), mis sõltub võimendi tasemest. tagasiside signaal selle mitteinverteerivas sisendis (mikroskeemi kontakt 1). Seega, kui tagasisidesignaali rakendatakse mikrolülituse viigule 1, muutub väljundi juhtimpulsside laius võrdeliselt selle tagasiside signaali taseme muutusega, mis omakorda muutub proportsionaalselt taseme muutustega. UPS-i väljundpingest, kuna Tagasiside tuleb sealt.
Ajavahemikke väljundimpulsside vahel mikrolülituse tihvtidel 8 ja 11, kui mõlemad väljundtransistorid VT1 ja VT2 on suletud, nimetatakse "surnud tsoonideks".
Komparaatorit DA1 nimetatakse "surnud tsooni" komparaatoriks, kuna see määrab selle minimaalse võimaliku kestuse. Selgitame seda üksikasjalikumalt.
Joonisel 13 toodud ajastusskeemidelt järeldub, et kui PWM-komparaatori DA2 väljundimpulsside laius mingil põhjusel väheneb, siis alates nende impulsside teatud laiusest muutuvad komparaatori DA1 väljundimpulssid laiemaks kui PWM-komparaatori DA2 väljundimpulsid ja hakkavad määrama loogilise elemendi DD1 väljundolekut ja seetõttu. mikrolülituse väljundimpulsside laius. Teisisõnu, komparaator DA1 piirab mikrolülituse väljundimpulsside laiust teatud maksimaalsel tasemel. Piirangutaseme määrab komparaatori DA1 mitteinverteeriva sisendi potentsiaal (mikroskeemi kontakt 4) püsiseisundis. Kuid teisest küljest määrab kontakti 4 potentsiaal mikrolülituse väljundimpulsside laiuse reguleerimise vahemiku. Kui 4. kontakti potentsiaal suureneb, see vahemik kitseneb. Kõige laiem reguleerimisvahemik saavutatakse siis, kui kontakti 4 potentsiaal on 0.
Kuid sel juhul on oht, et "surnud tsooni" laius võib muutuda nulliks (näiteks UPS-i tarbitava voolu olulise suurenemise korral). See tähendab, et juhtimpulssid mikrolülituse kontaktidel 8 ja 11 järgnevad vahetult üksteisele. Seetõttu võib tekkida olukord, mida nimetatakse riiuli rikkeks. Seda seletatakse inverteri võimsustransistoride inertsiga, mis ei saa koheselt avaneda ja sulgeda. Seega, kui rakendate korraga lukustussignaali eelnevalt avatud transistori alusele ja lukustussignaali suletud transistori alusele (st null "surnud tsooniga"), tekib olukord, kus üks transistor pole veel suletud ja teine ​​on juba avatud. Seejärel toimub poolsilla transistorialusel rike, mis seisneb läbivoolu voolamises läbi mõlema transistori. See vool, nagu on näha joonisel fig. 5, möödub jõutrafo primaarmähist ja on praktiliselt piiramatu. Praegune kaitse sel juhul ei tööta, kuna vool ei liigu läbi vooluanduri (diagrammil pole näidatud; kasutatavate vooluandurite konstruktsiooni ja tööpõhimõtet käsitletakse üksikasjalikult järgmistes osades), mis tähendab, et see andur ei saa juhtahelasse signaali väljastada. Seetõttu saavutab läbiv vool väga lühikese aja jooksul väga suure väärtuse. See toob kaasa mõlema toitetransistori vabaneva võimsuse järsu suurenemise ja nende peaaegu hetkelise rikke (tavaliselt rikke). Lisaks võib toitealaldisilla dioode kahjustada läbiv vool. See protsess lõpeb võrgukaitsme puhumisega, millel oma inertsi tõttu ei ole aega vooluahela elementide kaitsmiseks, vaid kaitseb ainult primaarvõrku ülekoormuse eest.
Seetõttu juhtpinge; jõutransistoride alustesse toidetud tuleb moodustada nii, et kõigepealt suletakse üks neist transistoridest usaldusväärselt ja alles siis avatakse teine. Teisisõnu, võimsustransistoride alustele antud juhtimpulsside vahel peab olema ajaline nihe, mis ei ole võrdne nulliga (“surnud tsoon”). "Surnud tsooni" minimaalne lubatud kestus määratakse toitelülititena kasutatavate transistoride inertsiga.
Mikroskeemi arhitektuur võimaldab teil reguleerida "surnud tsooni" minimaalset kestust, kasutades mikrolülituse 4. kontakti potentsiaali. See potentsiaal määratakse välise jagaja abil, mis on ühendatud Uref mikroskeemi sisemise tugiallika väljundpinge siiniga.
Mõnel UPS-i versioonil sellist jaoturit pole. See tähendab, et pärast pehme käivituse protsessi lõppu (vt allpool) muutub mikrolülituse kontakti 4 potentsiaal võrdseks 0-ga. Sellistel juhtudel ei saa "surnud tsooni" minimaalne võimalik kestus ikkagi võrdseks nulliga. kuid selle määrab sisemine pingeallikas DA7 (0, 1B), mis on ühendatud komparaatori DA1 mitteinverteeriva sisendiga selle positiivse poolusega ja mikrolülituse viiguga 4 selle negatiivse poolusega. Seega, tänu selle allika kaasamisele, ei saa komparaatori DA1 väljundimpulsi laius ja seega ka "surnud tsooni" laius mingil juhul võrduda 0-ga, mis tähendab, et "rikke mööda hammast" on põhimõtteliselt võimatu. Teisisõnu sisaldab mikrolülituse arhitektuur selle väljundimpulsi maksimaalse kestuse piirangut ("surnud tsooni" minimaalne kestus). Kui mikrolülituse viiguga 4 on ühendatud jagur, siis pärast pehmet käivitamist ei ole selle kontakti potentsiaal võrdne 0-ga, seetõttu ei määra komparaatori DA1 väljundimpulsside laiust mitte ainult sisemine allikas DA7, aga ka jääkpotentsiaali (pärast pehmekäivitusprotsessi lõpetamist) viigul 4. Samas, nagu eespool mainitud, kitseneb PWM-komparaatori DA2 laiuse reguleerimise dünaamiline ulatus.

ALUSTAMISSKEEM

Käivitusahel on ette nähtud pinge saamiseks, mida saaks kasutada juhtmikroskeemi toiteks, et see käivitada pärast IVP sisselülitamist toitevõrku. Seetõttu tähendab käivitamine esmalt juhtmikroskeemi käivitamist, ilma milleta on toitesektsiooni ja kogu UPS-i vooluringi normaalne töö võimatu.
Käivitusahelat saab ehitada kahel erineval viisil:
eneseergastusega;
sunnitud stimulatsiooniga.
Iseergutusahelat kasutatakse näiteks GT-150W UPS-is (joonis 14). Alaldatud võrgupinge Uep antakse takistusjagurile R5, R3, R6, R4, mis on mõlema toiteklahvi transistori Q1, Q2 baasiks. Seetõttu hakkab transistoride kaudu kondensaatorite C5, C6 (Uep) kogupinge mõjul läbi ahela (+)C5 - R5 - R7 - 6-e Q1 - R6 - R8 - 6 voolama baasvool. -e Q2 - primaarpoole "ühine juhe" - (-)C6.
Mõlemad transistorid avanevad selle vooluga veidi. Selle tulemusena hakkavad mõlema transistori kollektor-emitteri sektsioonid mööda ahelaid voolama vastastikku vastassuunaliste voolude kaudu:
kuni Q1: (+)C5 - +310 V siin - Q1 - 5-6 T1 -1-2 T2-C9- (-)C5.
kuni Q2: (+)C6 - C9 - 2-1 T2 - 6-5 T1 - Q2 - primaarpoole "ühine juhe" - (-)C6.

Joonis 14. UPSi GT-150W iseergastatud käivitusskeem.

Kui mõlemad voolud, mis läbivad täiendavaid (käivitus)pöördeid 5-6 T1 vastassuundades, oleksid võrdsed, oleks saadud vool 0 ja ahel ei saaks käivituda.
Kuid transistoride Q1, Q2 vooluvõimendustegurite tehnoloogilise leviku tõttu on üks neist vooludest alati suurem kui teine, sest transistorid on erineval määral veidi avatud. Seetõttu ei ole tekkiv vool läbi 5-6 pöörete T1 võrdne 0-ga ja sellel on üks või teine ​​suund. Oletame, et valdav on transistori Q1 läbiv vool (st Q1 on avatud rohkem kui Q2) ja seetõttu voolab vool T1 tihvtist 5 kuni viiguni 6. Täiendavad põhjendused põhinevad sellel eeldusel.
Kuid ausalt öeldes tuleb märkida, et domineeriv võib olla ka transistori Q2 läbiv vool ja siis on kõik allpool kirjeldatud protsessid seotud transistoriga Q2.
Vooluvool läbi T1 pöörete 5-6 põhjustab vastastikuse induktsiooni EMF-i ilmumise juhttrafo T1 kõikidele mähistele. Sel juhul tekib (+) EMF tihvti 4 juures tihvti 5 suhtes ja selle EMF-i mõjul voolab baasi Q1 lisavool, avades selle veidi läbi vooluringi: 4 T1 - D7-R9-R7-6- 3 Q1 - 5 T1.
Samal ajal ilmub (-) EMF T1 tihvti 7 tihvti 8 suhtes, st. selle EMF-i polaarsus blokeerib Q2 ja see sulgub. Järgmisena tuleb mängu positiivne tagasiside (POF). Selle mõju seisneb selles, et kui vool kasvab läbi kollektor-emitteri sektsiooni Q1 ja pöördub 5-6 T1, siis mähisele 4-5 T1 mõjub kasvav EMF, mis luues Q1 jaoks täiendava baasvoolu, avab selle veelgi suuremal määral. . See protsess areneb nagu laviin (väga kiiresti) ja viib Q1 täieliku avanemiseni ja Q2 lukustumiseni. Läbi avatud Q1 ja jõuimpulsstrafo T2 primaarmähise 1-2 hakkab voolama lineaarselt kasvav vool, mis põhjustab vastastikuse induktsiooni EMF-impulsi ilmumise kõigile T2 mähistele. Mähiselt 7-5 T2 tulev impulss laeb mälumahtu C22. C22-l kuvatakse pinge, mis on toiteallikana TL494 tüüpi juhtkiibi IC1 12. kontaktile ja sobitusastmele. Mikroskeem käivitub ja genereerib oma tihvtidel 11, 8 ristkülikukujulisi impulsside jadasid, millega toitelülitid Q1, Q2 hakkavad lülituma läbi sobitusastme (Q3, Q4, T1). Nominaalse taseme impulss-EMF ilmub jõutrafo T2 kõigile mähistele. Sel juhul toidab EMF mähistest 3-5 ja 7-5 pidevalt C22, säilitades sellel konstantse pingetaseme (umbes +27 V). Teisisõnu, mikrolülitus hakkab ennast toiteallikana läbi tagasisiderõnga (isetoitmine). Seade lülitub töörežiimi. Mikrolülituse ja sobitusastme toitepinge on abi, toimib ainult ploki sees ja seda nimetatakse tavaliselt Upomiks.
Sellel vooluringil võib olla mõningaid variatsioone, näiteks arvuti Mazovia SM1914 jaoks mõeldud LPS-02-150XT lülitustoiteallikas (valmistatud Taiwanis) (joonis 15). Selles vooluringis saadakse algtõuge käivitusprotsessi arendamiseks eraldi poollaine alaldi D1, C7 abil, mis toidab võrgu esimesel positiivsel pooltsüklil toitelülitite põhitakistilist jagajat. See kiirendab käivitusprotsessi, kuna... ühe võtme esialgne avamine toimub paralleelselt suure võimsusega silumiskondensaatorite laadimisega. Vastasel juhul töötab skeem sarnaselt ülalkirjeldatule.

Joonis 15. Iseergastuv käivitusahel LPS-02-150XT lülitustoiteallikas

Seda skeemi kasutatakse näiteks LING YIN GROUP (Taiwan) UPS-is PS-200B.
Spetsiaalse käivitustrafo T1 primaarmähis lülitatakse sisse poole võrgupingega (nimiväärtusel 220V) või täispingel (nimiväärtusel 110V). Seda tehakse põhjustel, et sekundaarmähise T1 vahelduvpinge amplituud ei sõltuks toitevõrgu nimiväärtusest. Kui UPS on sisse lülitatud, voolab vahelduvvool läbi primaarmähise T1. Seetõttu indutseeritakse sekundaarmähisele 3-4 T1 vahelduv sinusoidne EMF toitevõrgu sagedusega. Selle EMF-i mõjul voolav vool alaldatakse spetsiaalse sillaahelaga dioodidel D3-D6 ja tasandatakse kondensaatoriga C26. C26-l vabastatakse konstantne pinge umbes 10-11 V, mis antakse toiteallikana TL494 tüüpi juhtmikroskeemi U1 kontaktile 12 ja sobitusastmele. Paralleelselt selle protsessiga laaditakse antialias-filtri kondensaatorid. Seetõttu on selleks ajaks, kui mikrolülitusse toide antakse, pingestatud ka toiteaste. Mikroskeem käivitub ja hakkab oma kontaktidel 8, 11 genereerima ristkülikukujulisi impulsside jadasid, millega toitelülitid hakkavad lülituma läbi sobitusastme. Selle tulemusena ilmuvad ploki väljundpinged. Pärast isetoiterežiimi sisenemist saab mikrolülitus toite +12V väljundpinge siinilt lahtisidumise dioodi D8 kaudu. Kuna see isetoitepinge on veidi kõrgem kui alaldi D3-D5 väljundpinge, on selle käivitusalaldi dioodid lukustatud ja see ei mõjuta hiljem ahela tööd.
Tagasiside vajadus dioodi D8 kaudu on valikuline. Mõnes sundergastust kasutavas UPS-i ahelas sellist ühendust pole. Juhtmikrolülitus ja sobitusaste toidetakse käivitusalaldi väljundist kogu tööaja jooksul. Samas on Upom siini pulsatsioonitase sel juhul veidi kõrgem kui mikrolülituse toitel +12V väljundpinge siinilt.
Käivitamisskeemide kirjelduse kokkuvõtteks võime märkida nende ehituse põhijooned. Iseergutusahelas lülitatakse algselt võimsustransistorid, mille tulemusena ilmub Upomi kiibi toitepinge. Sundergutusega vooluringis saadakse esmalt Upom ja selle tulemusena lülitatakse jõutransistorid. Lisaks on iseergastavates ahelates Upomi pinge tavaliselt +26V ringis ja sundergastusega ahelates tavaliselt +12V ringis.
Sundergutusega ahel (eraldi trafoga) on näidatud joonisel 16.

Joonis 16. Käivitusahel PS-200B lülitustoiteallika sunnitud ergastusega (LING YIN GROUP).

SOBIVA KASKAAD

Sobivusastet kasutatakse suure võimsusega väljundastme sobitamiseks ja lahtisidumiseks väikese võimsusega juhtahelatest.
Erinevates UPSides sobiva kaskaadi koostamise praktilised skeemid võib jagada kaheks peamiseks võimaluseks:
transistori versioon, kus lülititena kasutatakse väliseid diskreetseid transistore;
transistorita versioon, kus võtmetena kasutatakse juhtkiibi enda väljundtransistore VT1, VT2 (integreeritud versioonis).
Lisaks on veel üks omadus, mille järgi saab klassifitseerida sobitusastmeid, poolsild-inverteri jõutransistoride juhtimise meetod. Selle funktsiooni põhjal saab kõik sobivad kaskaadid jagada järgmisteks osadeks:
ühise juhtimisega kaskaadid, kus mõlemat jõutransistorit juhitakse ühe ühise juhttrafo abil, millel on üks primaar- ja kaks sekundaarmähist;
eraldi juhtimisega kaskaadid, kus iga jõutransistor juhitakse eraldi trafo abil, s.o. Sobitamisetapis on kaks juhttrafot.
Mõlema klassifikatsiooni põhjal saab sobitamise kaskaadi läbi viia ühel neljast viisist:
üldjuhtimisega transistor;
eraldi juhtimisega transistor;
transistorita üldjuhtimisega;
transistorita eraldi juhtimisega.
Eraldi juhtimisega transistori astmeid kasutatakse harva või ei kasutata üldse. Autoritel ei olnud võimalust kohata sellist sobituskaskaadi kehastust. Ülejäänud kolm võimalust on enam-vähem levinud.
Kõigis variantides toimub side jõuastmega trafo meetodil.
Sel juhul täidab trafo kahte põhifunktsiooni: juhtsignaali võimendamine voolu osas (pinge nõrgenemise tõttu) ja galvaaniline isolatsioon. Galvaaniline isolatsioon on vajalik, kuna juhtkiip ja sobitusaste on UPSi sekundaarsel küljel ning toiteaste on UPSi primaarpoolel.
Vaatleme konkreetsete näidete abil iga mainitud sobiva kaskaadivaliku toimimist.
Ühise juhtimisega transistorahelas kasutatakse sobitusastmena transistoride Q3 ja Q4 push-pull trafo eelvõimsusvõimendit (joonis 17).

Joonis 17. KYP-150W lülitustoiteallika sobitusaste (ühise juhtimisega transistori ahel).

Joonis 18. Impulsside tegelik kuju kollektoritel

Dioodide D7 ja D9 läbivad voolud, mis voolavad DT südamikus salvestatud magnetenergia mõjul, on laguneva eksponentsiaali kujul. DT-südamikus toimib voolude voolamise ajal läbi dioodide D7 ja D9 muutuv (langev) magnetvoog, mis põhjustab selle sekundaarmähistele EMF-impulsside ilmumise.
Diood D8 välistab sobitusastme mõju juhtkiibile ühise toitesiini kaudu.
ESAN ESP-1003R lülitustoiteallikas (joonis 19) kasutatakse teist tüüpi transistoride sobitusastmeid üldjuhtimisega. Selle valiku esimene omadus on see, et mikroskeemi väljundtransistorid VT1, VT2 on kaasatud emitteri järgijatena. Väljundsignaalid eemaldatakse mikrolülituse kontaktidelt 9 ja 10. Takistid R17, R16 ja R15, R14 on vastavalt transistoride VT1 ja VT2 emitteri koormused. Need samad takistid moodustavad põhijagurid transistoridele Q3, Q4, mis töötavad lülitusrežiimis. Mahtuvused C13 ja C12 sunnivad ja aitavad kiirendada transistoride Q3, Q4 lülitusprotsesse. Selle kaskaadi teine ​​iseloomulik tunnus on see, et juhttrafo DT primaarmähisel puudub keskpunktist väljund ja see on ühendatud transistoride Q3, Q4 kollektorite vahel. Juhtkiibi väljundtransistor VT1 avanemisel lülitatakse jagur R17, R16, mis on transistori Q3 aluseks, pingega Upom. Seetõttu voolab vool läbi juhtsõlme Q3 ja see avaneb. Selle protsessi kiirendamist hõlbustab sundmahtuvus C13, mis varustab Q3 baasi lukustusvooluga, mis on 2-2,5 korda suurem kui kehtestatud väärtus. Q3 avamise tulemus on see, et primaarmähis 1-2 DT ühendatakse selle tihvtiga 1 korpusega. Kuna teine ​​transistor Q4 on lukus, hakkab primaarmähise DT kaudu piki ahelat voolama kasvav vool: Upom - R11 - 2-1 DT - Q3 - korpus.

Joonis 19. Lülitustoiteallika ESP-1003R ESAN ELECTRONIC CO., LTD sobivusaste (ühise juhtimisega transistoriahel).

Sekundaarmähistele 3-4 ja 5-6 DT ilmuvad ristkülikukujulised EMF-impulsid. DT sekundaarmähiste mähise suund on erinev. Seetõttu saab üks võimsustransistoridest (ei ole diagrammil näidatud) avamise baasimpulsi ja teine ​​​​sulgemisimpulsi. Kui juhtkiibi VT1 järsult sulgub, sulgub pärast seda järsult ka Q3. Sulgemisprotsessi kiirendamist soodustab sundmahtuvus C13, mille pinge suunatakse sulgemispolaarsuses baas-emitteri ristmikule Q3. Siis kestab “surnud tsoon”, kui mikrolülituse mõlemad väljundtransistorid on suletud. Järgmisena avaneb väljundtransistor VT2, mis tähendab, et jagaja R15, R14, mis on teise transistori Q4 aluseks, saab toidet pingega Upom. Seetõttu avaneb Q4 ja primaarmähis 1-2 DT ühendatakse korpusega selle teises otsas (tihvt 2), nii et sellest hakkab mööda vooluahelat läbima kasvav vool vastupidises suunas eelmise juhtumiga: Upom -R10 - 1-2 DT - Q4 - "raam".
Seetõttu muutub DT sekundaarmähiste impulsside polaarsus ja teine ​​võimsustransistor saab avaimpulsi ja sulgemispolaarsusega impulss toimib esimese põhjal. Kui juhtkiibi VT2 järsult sulgub, sulgub pärast seda järsult ka Q4 (kasutades sundmahtuvust C12). Seejärel jätkub uuesti "surnud tsoon", mille järel protsesse korratakse.
Seega on selle kaskaadi põhiidee selles, et DT südamikus on võimalik saada vahelduv magnetvoog tänu sellele, et primaarmähis DT on ühest või teisest otsast ühendatud korpusega. Seetõttu voolab vahelduvvool sellest läbi ilma unipolaarse toiteallikaga otsekomponendita.
UPSi sobitusastmete transistorideta versioonides kasutatakse juhtimismikrolülituse väljundtransistore VT1, VT2 sobitusastme transistoridena, nagu varem märgitud. Sel juhul ei ole diskreetselt sobivaid astmetransistore.
Üldjuhtimisega transistorita vooluahelat kasutatakse näiteks PS-200V UPS-i vooluringis. Mikrolülituse VT1, VT2 väljundtransistorid koormatakse piki kollektoreid trafo DT primaarsete poolmähiste abil (joonis 20). Toide antakse primaarmähise DT keskpunkti.

Joonis 20. Lülitustoiteallika PS-200B sobivusaste (ühise juhtimisega transistorita ahel).

Kui transistor VT1 avaneb, liigub selle transistori ja juhttrafo DT poolmähise 1-2 kaudu kasvav vool. DT sekundaarmähistele ilmuvad juhtimpulsid, millel on selline polaarsus, et üks inverteri võimsustransistoridest avaneb ja teine ​​sulgub. Impulsi lõpus sulgub VT1 järsult, vool läbi poolmähise 1-2 DT lakkab voolamast, seega kaob sekundaarmähiste DT EMF, mis viib toitetransistoride sulgemiseni. Järgmisena kestab "surnud tsoon", kui mikrolülituse mõlemad väljundtransistorid VT1, VT2 on suletud ja primaarmähise DT kaudu voolu ei voola. Järgmisena avaneb transistor VT2 ja vool, mis aja jooksul suureneb, voolab läbi selle transistori ja poolmähise 2-3 DT. Selle voolu tekitatud magnetvoog DT südamikus on vastupidise suunaga kui eelmisel juhul. Seetõttu indutseeritakse sekundaarmähistele DT eelnevale juhtumile vastupidise polaarsusega EMF. Selle tulemusena avaneb poolsilla inverteri teine ​​transistor ja esimese põhjas on impulsil polaarsus, mis selle sulgeb. Kui juhtkiibi VT2 sulgub, peatub seda läbiv vool ja primaarmähis DT. Seetõttu kaob sekundaarmähiste DT EMF ja inverteri toitetransistorid suletakse uuesti. Seejärel jätkub uuesti "surnud tsoon", mille järel protsesse korratakse.
Selle kaskaadi ülesehitamise põhiidee seisneb selles, et juhttrafo südamikus saab vahelduva magnetvoo saada, kui toide selle trafo primaarmähise keskpunkti. Seetõttu liiguvad voolud läbi poolmähiste sama pöörete arvuga eri suundades. Kui mikrolülituse mõlemad väljundtransistorid on suletud ("surnud tsoonid"), võrdub magnetvoog südamikus DT 0-ga. Transistoride vahelduv avanemine põhjustab magnetvoo vahelduva ilmumise ühes või teises poolmähises. Sellest tulenev magnetvoog südamikus on muutuv.
Neist viimast (transistorita vooluring eraldi juhtimisega) kasutatakse näiteks Appis arvuti (Peruu) UPS-is. Selles vooluringis on kaks juhttrafot DT1, DT2, mille primaarpoolmähised on mikrolülituse väljundtransistoride kollektorikoormused (joonis 21). Selles skeemis juhitakse mõlemat toitelülitit eraldi trafo kaudu. Toide antakse mikrolülituse väljundtransistoride kollektoritele ühisest Upomi siinist läbi juhttrafode DT1, DT2 primaarmähiste keskpunktide.
Dioodid D9, D10 koos primaarmähiste DT1, DT2 vastavate osadega moodustavad südamiku demagnetiseerimisahelad. Vaatame seda probleemi üksikasjalikumalt.

Joonis 21. "Appis" lülitustoiteallika sobivusaste (eraldi juhtimisega transistorita ahel).

Sobivusaste (joon. 21) on sisuliselt kaks sõltumatut ühe otsaga pärimuundurit, kuna avanemisvool voolab võimsustransistori alusesse sobitustransistori avatud olekus, st. sobituv transistor ja sellega trafo kaudu ühendatud jõutransistor on avatud üheaegselt. Sel juhul töötavad mõlemad impulsstrafod DT1, DT2 primaarmähise voolu konstantse komponendiga, st. sunnitud magnetiseerimisega. Kui südamike demagnetiseerimiseks erimeetmeid ei võeta, sisenevad need muunduri mitme tööperioodi jooksul magnetiliseks küllastusse, mis toob kaasa primaarmähiste induktiivsuse olulise vähenemise ja lülitustransistoride VT1, VT2 rikke. Vaatleme transistori VT1 ja trafo DT1 muunduris toimuvaid protsesse. Kui transistor VT1 avaneb, voolab läbi selle lineaarselt kasvav vool ja primaarmähis 1-2 DT1 piki vooluringi: Upom -2-1 DT1 - ahel VT1 - "korpus".
Kui VT1 põhjas olev avamisimpulss lõpeb, sulgub see järsult. Vool läbi DT1 mähise 1-2 peatub. Kuid demagnetiseeriva mähise 2-3 DT1 EMF muudab polaarsust ja demagnetiseeriva südamiku DT1 vool voolab läbi selle mähise ja dioodi D10 läbi ahela: 2 DT1 - Upom - C9 - “keha” - D10-3DT1.
See vool väheneb lineaarselt, st. südamikku DT1 läbiva magnetvoo tuletis muudab märki ja tuum demagnetiseeritakse. Seega tagastatakse selle pöördtsükli jooksul transistori VT1 avatud olekus südamikus DT1 salvestatud liigne energia allikasse (Upomi siini salvestuskondensaator C9 laetakse uuesti).
Kuid see valik sobitamise kaskaadi rakendamiseks on kõige vähem eelistatav, kuna mõlemad trafod DT1 ja DT2 töötavad induktsiooni alakasutamisega ja primaarmähise voolu konstantse komponendiga. Südamike DT1, DT2 magnetiseerimise ümberpööramine toimub privaatses tsüklis, hõlmates ainult positiivseid induktsiooniväärtusi. Selle tõttu osutuvad südamikus olevad magnetvood pulseerivateks, s.t. sisaldavad konstantset komponenti. See toob kaasa trafode DT1, DT2 kaalu ja mõõtmete parameetrite suurenemise ning lisaks, võrreldes teiste sobivate kaskaadivalikutega, on siin vaja ühe trafo asemel kahte trafot.