PWM-ohjauspiiri / Hakkuriohjain DIL-16 (TL494CN)

Monipuolinen, erittäin luotettava ja teollisuusstandardin mukainen pulssileveysmodulaatio-ohjauspiiri (PWM) korkean hyötysuhteen hakkurivirtalähteiden ja moottorinohjausten tarkkaan säätöön.

TL494CN (valmistaja Texas Instruments / ON Semiconductor / STMicroelectronics) on elektroniikkateollisuudessa poikkeuksellisen laajasti käytetty ja legendaarinen kiinteätaajuinen PWM-ohjauspiiri (Pulse-Width-Modulation Control Circuit). Piiri sisältää yhdelle sirulle integroituna kaikki ne ohjaus- ja rakennelohkot, joita tarvitaan kustomoitujen hakkurivirtalähteiden (kuten push-pull, bridge, half-bridge ja single-ended topologiat) suunnitteluun. Sen sisäinen arkkitehtuuri koostuu lineaarisesta sahalaitaoskillaattorista, kahdesta virheenmonistusvahvistimesta (op-amp), sisäisestä 5 voltin (V) tarkkuusreferenssilähteestä, kuollut ajan säädöstä (Dead-Time Control, DTC), flip-flop-ohjauslogiikasta sekä kahdesta suuren virrankestön ulostulotransistorista. Komponentti on pakattu perinteiseen ja helppokäyttöiseen 16-nastaiseen DIL-16 (DIP-16) läpiasennettavaan muovikoteloon.

TL494CN-piirin suurin etu on sen täydellinen joustavuus ja säädettävyys. Piirin toimintataajuus voidaan valita vapaasti väliltä 1 kHz ... 300 kHz vain yhden ulkoisen vastuksen ja kondensaattorin avulla. Piirin kaksi erillistä ulostulotransistoria voidaan konfiguroida toimimaan joko rinnakkain (yhteinen single-ended-ohjaus suuremmalle virralle) tai vuorotahtisesti (push-pull-ohjaus), mikä mahdollistaa useiden erilaisten tehoasteiden suoran ohjaamisen. Sisäänrakennettu kuollut ajan säätö (DTC) tarjoaa tarkan tavan rajoittaa maksimipulssisuhdetta (Duty Cycle), mikä estää tehokkaasti hakkuritransistoreiden samanaikaisen johtamisen ja siitä aiheutuvat oikosulut. Kaksi sisäistä virheenmonistusvahvistinta sallivat sekä jännitteen että virran yhtäaikaisen takaisinkytkennän ja valvonnan, mikä tekee piiristä äärimmäisen turvallisen ja vakaan kuorman vaihdellessa.

Tärkeimmät ominaisuudet:

• Täydellinen PWM-ohjausjärjestelmä: Sisältää kaikki tarvittavat lohkot kiinteätaajuisten pulssileveysmoduloitujen virtalähteiden ja säätimien toteuttamiseen.

• Joustavat ulostulomoodit: Output-nastat kytkettävissä joko vuorotahtiseen (Push-Pull) tai yhteistoiminnalliseen rinnakkaismoodiin sovelluksen mukaan.

• Sisäänrakennettu 5V tarkkuusreferenssi: Erittäin vakaa ja lämpötilakompensoitu sisäinen jännitelähde (5,0 V, ±5 % tarkkuus) helpottaa ulkoisten säätöpiirien ja trimmerien kytkentää.

• Tarkka kuollut ajan säätö (DTC): Erillinen säätönasta sallii minimikatkoajan määrittämisen pulssien väliin, suojaten tehotransistoreita vaurioitumiselta.

• Kaksi virheenmonistusvahvistinta: Mahdollistaa riippumattoman jännitesäädön ja ylivirtasuojauksen (Current Limiting) suoran toteuttamisen.

Tekniset tiedot:

• Tilauskoodi / Tuotekoodi: TL494CN (TL494N / KA7500B / Automaattisesti yhteensopivat vastaavat teollisuusmallit)

• Tuotetyyppi: PWM-hakkuriohjauspiiri (PWM Controller)

• Kotelotyyppi: DIL-16 / DIP-16 (Dual In-Line, 16-pin, THT läpiasennus)

• Käyttöjännitealue (VCC): 7,0 V ... 40 V DC (laaja syöttöjännitealue)

• Ulostulovirta (nastoista 8, 9, 10, 11): Max. 200 mA jatkuva per transistori

• Ulostulojännite (transistorien kesto): Max. 40 V DC

• Oskillaattorin taajuusalue: 1 kHz ... 300 kHz (Säädettävissä ulkoisilla RT/CT-komponenteilla)

• Suurin sallittu pulssisuhde (Duty Cycle): 45 % per ulostulo push-pull-moodissa, 90 % rinnakkaismoodissa

• Käyttölämpötila-alue: 0 °C ... +70 °C (kaupallinen / teollinen peruskäyttö)

• Valmistaja: Texas Instruments / ON Semiconductor / STMicroelectronics (valmistaja voi vaihdella erän mukaan)

Tyypilliset käyttökohteet:

• ATX-tietokonevirtalähteiden, teollisuushakkureiden ja DC/DC-muuntimien (Step-Down, Step-Up, Inverting) ohjausyksiköt

• DC-moottoreiden pyörimisnopeuden säätimet, H-silta-ohjaukset ja sähkötyökalujen tehonsäädöt

• Hakkuripohjaiset akkulaturit, aurinkosähköjärjestelmien lataussäätimet ja kustomoidut teholähteet

• Invertterit, UPS-laitteet (varmistusvirtalähteet) ja loisteputkien tai LED-valaistuksen korkeataajuusballastit

• Elektroniikkahuollot, tuotekehityslaboratoriot, hakkurikorttien korjaustyöt (esim. vanhemmat hitsauskoneet ja teholähteet) ja opetuskäyttö ammattikouluissa sekä korkeakouluissa

Vinkki suunnitteluun ja asennukseen: TL494CN-piirin sisäisen oskillaattorin taajuus f määritetään nastaa 6 kytkettävällä vastuksella (RT) ja nastaa 5 kytkettävällä kondensaattorilla (CT). Rinnakkaismoodissa taajuus lasketaan kaavalla 1 / (RT * CT), ja push-pull-moodissa ulostulotaajuus on puolet tästä arvosta. Ulostulomoodi valitaan nastaa 13 (Output Control) muuttamalla: kytkemällä nasta 13 maahan (GND) piiri toimii rinnakkaismoodissa, ja kytkemällä se sisäiseen 5V referenssiin (nasta 14, VREF) piiri siirtyy push-pull-moodiin. Häiriöttömän toiminnan varmistamiseksi kytke 100 nF keraaminen sulkukondensaattori käyttöjännitteen (nasta 12, VCC) ja maan (nasta 7, GND) välille mahdollisimman lähelle piiriä.