Микросхема IL494 является интегральным ШИМ-контроллером и предназначена для применения в составе устройств управления и источников питания бытовой и промышленной аппаратуры в диапазоне напряжений 7...40 В и температур от минус 20°С до +85°С. Структурная схема приведена на рис.1, а основные электрические параметры — в табл.1. Микросхема выпускается в 16-выводном DIP-корпусе. Назначение выводов приведено в табл.2.
В рабочем режиме модуляция выходных импульсов сопровождается внесением пилообразных колебаний, создаваемых RC-генератором на внешнем конденсаторе, подключаемом к выводу 5, с каким-либо из двух сигналов управления, поступающих на выводы 3,4. Выходной каскад открывается, когда пилообразное напряжение превышает сигнал управления. При возрастании управляющих сигналов уменьшается промежуток времени, в течение которого величина пилообразного напряжения выше, поэтому длительность выходного импульса уменьшается. Используемый в схеме триггер управляет передачей модулированного сигнала на каждый из двух выходных транзисторов. Постоянный потенциал, подаваемый на вывод 13, позволяет выбирать либо двухтактный режим работы выходных транзисторов (U13=5B), либо параллельный (U13=0 В). Временные диаграммы работы схемы представлены на рис.2.
Управляющие сигналы вырабатываются двумя источниками: усилителем сигнала ошибки и схемой управления временем задержки, чей вход напрямую подключен к компаратору. Компаратор управления временем задержки имеет фиксированное смещение 100 мВ. При заземленном входе управления и пилообразном напряжении на другом входе, не превышающем 100 мВ, выход компаратора имеет низкий уровень. Это приводит к появлению наименьшего возможного времени задержки (около 3%). ШИМ-компаратор сравнивает сигналы управления,созданные усилителями сигнала ошибки.
Одна из функций усилителя сигнала ошибки — слежение за выходным напряжением и обеспечение достаточного коэффициента усиления для преобразования входных сигналов (около нескольких милливольт) в управляющий сигнал достаточной амплитуды. Усилители сигнала ошибки могут быть использованы и для отслеживания выходного тока для последующего ограничения тока нагрузки.
Внутренний источник опорного напряжения (вывод 7) обеспечивает высокую термостабильность и нормально функционирует при токах нагрузки, не превышающих 10 мА.
RC-генератор вырабатывает положительное пилообразное напряжение для ШИМ-компараторов и схемы управления временем задержки.
Рис. 1
Таблица 1
Наименование параметра, единица измерения | Букв. обозначение | Режим измерения | Мин. | Норма Тип. | Макс. | Темпера- тура, °С |
Диапазон рабочих температур, °С | -20 | 85 | ||||
Выходное опорное напряжение по выводу 14, В | Vref | I0=1 мА | 4,75 | 5,25 | -20...+85 | |
Частота колебаний RC-генератора, кГц | fosc | Ст=0,01 мкФ, Rт=12 кОм | 10 | -20...+85 | ||
Максимальный коэффициент заполнения, % | Dс max | V(вывод4)=0 | 45 | -20...+85 | ||
Коэффициент подавления синфазного сигнала усилителем ошибки, дБ | CMRR | Vcc=40 В | 65 | 25 | ||
Ток потребления в дежурном режиме при напряжении питания 40 В, мА | ICC4О | Vcc=40 В, все другие выводы в обрыве | 15 | -20...+85 | ||
Средний ток потребления, мА | ICCA | V(вывод 4)=2 В | 50 | -20...+85 |
Таблица 2
N вывода | Назначение |
1 | Неинвертируюший вход усилителя ошибки 1 |
2 | Инвертирующий вход усилителя ошибки 1 |
3 | Вход обратной связи |
4 | Вход управления временем задержки |
5 | Вход подключения конденсатора RC-генератора |
6 | Вход подключения резистора RC-генератора |
7 | Обший вывод |
8 | Вывод С1 коллектора выходного транзистора 1 |
9 | Вывод Е1 эмиттера выходного транзистора 1 |
10 | Вывод Е2 эмиттера выходного транзистора 2 |
11 | Вывод С2 коллектора выходного |
12 | Напряжение питания Ucc |
13 | Вход управления выходными каскадами |
14 | Выход опорного напряжения |
15 | Инвертирующий вход усилителя ошибки 2 |
16 | Неинвертируюший вход усилителя ошибки 2 |
Частота колебаний опеределяется номиналами внешних компонентов, подключенных к выводу 6 (резистора) и к выводу 5 (конденсатора). Частота колебаний равна частоте выходного сигнала только при параллельном режиме работы выходных каскадов. При двухтактном режиме выходная частота равна половине частоты колебаний RC-генератора. Частоту колебаний можно изменять в пределах 1 ...300 кГц. На практике номиналы используемых внешних элементов лежат в диапазонах 1...500 кОм и 470 пФ.,.10 мкФ.
В микросхеме IL494 есть два мощных выходных транзисторных каскада. Через каждый выходной транзистор мо- жет протекать ток до 200 мА. При этом напряжение насыщения составляет менее 1,3 В при включении по схеме "общий эмиттер", и менее 2,5 В для схемы эмиттерного повторителя.
Микросхема IL494 может найти применение в различных устройствах управления на основе широтно-импульсной модуляции. На рис.3 показана схема стабилизатора напряжения на основе IL494.
Рис. 2
Рис. 3