IC TL494 là gì? sơ đồ chân, cách sử dụng và ứng dụng trong mạch

Nội dung chính [Hiện]

=

IC TL494 là một vi mạch điều khiển đầu vào/chu kỳ được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điện tử, đặc biệt là trong các mạch nguồn chuyển đổi, mạch điều khiển động cơ và các mạch điện tử công suất khác. Nó được phát triển bởi hãng Texas Instruments và là một phần của dòng sản phẩm Linear Power Supply Controllers của họ. IC TL494 cung cấp một giải pháp hoàn chỉnh và linh hoạt để điều khiển các thiết bị điện tử trong các ứng dụng đòi hỏi độ ổn định cao và chất lượng cao.

IC TL494 là gì?

IC TL494 là một bộ điều khiển PWM (Pulse Width Modulation) tiên tiến được sản xuất bởi hãng Texas Instruments. IC này được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện tử, đặc biệt là trong các mạch nguồn chuyển đổi. Nó có khả năng điều khiển đầu ra độ rộng xung, tần số xung và mức độ đảo ngược của xung.

IC TL494 được thiết kế để cung cấp một điều khiển PWM linh hoạt cho các ứng dụng điện áp rộng và có thể hoạt động trong môi trường nhiệt độ rộng. Nó cung cấp một số tính năng bảo vệ, bao gồm bảo vệ quá nhiệt, bảo vệ quá dòng và bảo vệ quá áp. Nó cũng cung cấp khả năng điều chỉnh giá trị ngưỡng bảo vệ quá áp và quá dòng bằng cách sử dụng các linh kiện ngoài.

IC TL494 là một IC tiên tiến với khả năng điều khiển PWM mạnh mẽ và đa dạng, nó được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện tử, đặc biệt là trong các mạch nguồn chuyển đổi, trong việc cung cấp nguồn cho các thiết bị điện tử khác nhau. Với các tính năng bảo vệ và khả năng điều chỉnh linh hoạt, IC TL494 được xem là một trong những bộ điều khiển PWM tốt nhất trên thị trường hiện nay.

Xem thêm: IC 74LS08 là gì? Thông số kỹ thuật, sơ đồ chân và ứng dụng

Thông số kỹ thuật IC TL494

Thông số kỹ thuật của IC TL494 gồm:

  1. Điện áp cung cấp: Từ 7V đến 40V DC
  2. Dòng tiêu thụ tối đa: 20mA
  3. Tần số dao động: Từ 0Hz đến 300kHz
  4. Tín hiệu đầu ra: PWM, TTL/CMOS
  5. Số kênh đầu ra: 2
  6. Điện áp đầu ra tối đa: 40V
  7. Dòng đầu ra tối đa: 500mA
  8. Bộ khuếch đại lỗi có thể bù điện áp từ -0,3V đến VCC-2V
  9. Bộ so sánh điều khiển dead-time với độ lệch cố định
  10. Bộ điều khiển đầu ra có phản hồi

Các tính năng của TL494

  • Tính linh hoạt: IC TL494 có thể sử dụng để tạo tín hiệu xung dao động switching hoặc điều khiển tín hiệu PWM.
  • Dễ dàng tùy chỉnh: Tần số đầu ra của IC có thể được điều chỉnh thông qua các bộ điều chỉnh bên ngoài hoặc thông qua các linh kiện trên chip.
  • Điều khiển đầu ra chính xác: IC có thể điều khiển đầu ra chính xác thông qua các bộ khuếch đại lỗi trên chip.
  • Hoạt động ổn định: IC TL494 được thiết kế để hoạt động ổn định trong môi trường nhiệt độ rộng và ứng dụng điện tử công suất khác nhau.
  • Tính linh hoạt trong thiết kế: IC TL494 có thể được kết hợp với các linh kiện khác để tạo ra các mạch chuyển đổi DC-DC, mạch biến đổi sóng sin thuần, mạch chuyển đổi Buck, vv.
  • Tính ổn định trong cấp điện: IC TL494 có tính ổn định cao trong cấp điện, đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu suất cao của mạch điện tử.

Sơ đồ chân IC TL494

Sơ đồ chân của IC TL494 gồm 16 chân, được đánh số từ 1 đến 16, ý nghĩa của các chân như sau:

  1. VREF: Chân cấp nguồn tham chiếu cho bộ so sánh sai (error amplifier) của IC TL494.
  2. VIN: Chân cấp nguồn cho IC TL494, dải điện áp hoạt động của IC thường từ 7V đến 40V.
  3. GND: Chân đất (mát) của IC TL494.
  4. COMP: Chân đầu ra của bộ so sánh sai (error amplifier) của IC TL494, cung cấp điện áp điều khiển độ rộng xung (PWM).
  5. FB: Chân phản hồi từ đầu ra của nguồn chuyển đổi, kết nối đến bộ so sánh sai (error amplifier) của IC TL494 để điều khiển độ rộng xung (PWM).
  6. CT: Chân điều khiển thời gian của IC TL494, dùng để điều chỉnh tần số và độ rộng xung (PWM).
  7. RT: Chân điều khiển điện trở của IC TL494, dùng để điều chỉnh tần số và độ rộng xung (PWM).
  8. DIS: Chân điều khiển đầu ra của IC TL494, dùng để bảo vệ và kiểm soát đầu ra của nguồn chuyển đổi.
  9. VREF: Chân cấp nguồn tham chiếu cho bộ so sánh sai (error amplifier) của IC TL494.
  10. VCC: Chân cấp nguồn cho phần logic của IC TL494, có điện áp hoạt động từ 5V đến 30V.
  11. OVP: Chân kiểm soát chế độ bảo vệ quá áp của IC TL494.
  12. INV: Chân kiểm soát chế độ hoạt động của IC TL494, dùng để chọn chế độ hoạt động đầu ra.
  13. SS: Chân đầu vào của IC TL494, dùng để đồng bộ hóa tần số và độ rộng xung (PWM).
  14. SYNC: Chân đầu vào của IC TL494, dùng để đồng bộ hóa tần số và độ rộng xung (PWM).
  15. OCSET: Chân điều khiển dòng ra của IC TL494, dùng để giới hạn dòng điện đầu ra của nguồn chuyển đổi.
  16. OUT: Chân đầu ra của IC TL494, cung cấp tín hiệu đầu ra PWM điều khiển các thiết bị điện tử.

Cách hoạt dộng của IC TL494

IC TL494 hoạt động bằng cách tạo ra tín hiệu dao động xung có tần số được điều khiển bởi một bộ dao động nội. Tín hiệu này được sử dụng để điều khiển các thiết bị đầu ra để tạo ra xung dao động Switching.

Bên trong IC TL494 có hai bộ khuếch đại lỗi (error amplifier) được sử dụng để so sánh tín hiệu đầu vào với một điện áp tham chiếu và điều chỉnh độ rộng xung đầu ra tương ứng. Bộ khuếch đại lỗi cũng có khả năng bù điện áp lỗi tốt từ -0,3V đến VCC-2V.

Ngoài ra, IC TL494 còn có một bộ so sánh để kiểm soát thời gian chết giữa các lệnh xung và một bộ điều khiển đầu ra có phản hồi. Các tín hiệu điều khiển này được sử dụng để điều khiển các thiết bị đầu ra, như Transistor Q1 và Q2, để tạo ra xung dao động Switching.

Với tính năng tạo xung dao động Switching ổn định và có khả năng điều chỉnh tần số, IC TL494 được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điện tử công suất như nguồn điện chuyển đổi (switching power supply), inverter, hệ thống điều khiển motor và các ứng dụng điện tử khác.

Nếu điện áp răng cưa nhỏ hơn điện áp của tín hiệu điều khiển, tín hiệu đầu ra của IC TL494 sẽ ở mức thấp. Ngược lại, nếu điện áp răng cưa lớn hơn điện áp tín hiệu điều khiển, tín hiệu đầu ra sẽ ở mức cao. Sau đó, flip-flop sẽ chuyển tín hiệu đầu ra PWM đến các transistor đầu ra để tạo ra xung dao động Switching.

Các ví dụ mạch của TL494

Đầu tiên, hãy xem một ví dụ đơn giản tạo tín hiệu PWM từ IC này. Sau đó, là một ví dụ thực tế của bộ chuyển đổi điện áp Buck.

Sơ đồ mạch tạo tín hiệu PWM

Sơ đồ mạch tạo tín hiệu PWM

Sơ đồ mạch tạo tín hiệu PWM sử dụng IC TL494 như sau:

  • Đầu vào tham chiếu tần số được cấp vào chân RT (Pin 5) của IC.
  • Điện áp nguồn cấp cho IC được cấp vào chân VCC (Pin 16) và chân GND (Pin 8) được kết nối với mức đất.
  • Tín hiệu điều khiển được cấp vào chân COMP (Pin 2) của IC.
  • Một resistor và một tụ điện được kết nối để tạo bộ lọc tín hiệu trên chân COMP.
  • Bộ khuếch đại lỗi trên chip sẽ so sánh tín hiệu điều khiển với điện áp tham chiếu được thiết lập.
  • Bộ so sánh dead-time sẽ cung cấp thời gian đảo ngược cho tín hiệu điều khiển để tạo ra xung PWM với độ rộng xung thay đổi tùy theo tín hiệu điều khiển.
  • Tín hiệu PWM được cấp ra thông qua hai đầu ra transistor Q1 và Q2.
  • Tín hiệu PWM được lọc qua một cặp R và C và được cấp vào mạch điều khiển tải.

Điều chỉnh tần số răng cưa được thực hiện thông qua việc thay đổi giá trị của tụ và resistor được kết nối ngoài IC. Ngoài ra, bộ khuếch đại lỗi trên chip cũng có thể được điều chỉnh để điều chỉnh điện áp tham chiếu.

Sơ đồ mạch bộ chuyển đổi điện áp Buck

Sơ đồ mạch bộ chuyển đổi điện áp Buck

Sơ đồ mạch bộ chuyển đổi điện áp Buck sử dụng IC TL494 như sau:

Đầu vào nguồn DC được kết nối đến cầu chỉnh lưu (diode D1-D4) để tạo ra điện áp DC ổn định. Điện áp này được kết nối đến chân Vin của IC TL494 để được điều khiển.

Điện áp đầu ra cần được giảm xuống, vì vậy bộ chuyển đổi Buck được sử dụng. Chân đầu ra của IC TL494 được kết nối đến trở điện trở R1, điốt Zener Z1, và transistor NPN Q1 để tạo ra tín hiệu PWM.

Tín hiệu PWM được điều khiển bởi IC TL494 để mở và đóng Q1. Khi Q1 mở, điện áp đầu ra được đưa tới cầu LC để giảm điện áp. Các thành phần LC bao gồm cuộn cảm L và tụ điện C1, được kết nối với đầu ra.

Điện áp đầu ra được giảm tùy thuộc vào tần số của tín hiệu PWM. Tần số của tín hiệu PWM được điều chỉnh bởi bộ điều chỉnh tần số R2 và C2.

Cuối cùng, cuộn cảm L và tụ điện C1 giúp lọc điện áp đầu ra để tạo ra điện áp DC ổn định đầu ra.

Sơ đồ mạch bộ chuyển đổi điện áp Buck sử dụng IC TL494 như vậy có thể được sử dụng để điều khiển động cơ, tạo nguồn điện cho các ứng dụng điện tử, và nhiều ứng dụng khác.

Các IC điều khiển PWM thay thế

Dưới đây là một số IC điều khiển PWM thay thế cho IC TL494:

  1. UC3843: là một IC điều khiển PWM rộng rãi được sử dụng trong các ứng dụng điện tử công suất như chuyển đổi nguồn, inverter, và bộ sạc pin.

  2. SG3525: là một IC điều khiển PWM được sử dụng trong các ứng dụng chuyển đổi nguồn, inverter và mạch đánh xung.

  3. IR2110: là một IC điều khiển MOSFET có tính năng điều khiển PWM và được sử dụng trong các ứng dụng như chuyển đổi nguồn, inverter và đánh xung.

  4. LM358: là một IC khuếch đại tín hiệu và điều khiển PWM được sử dụng trong các ứng dụng như điều khiển motor và đèn LED.

  5. LT1241: là một IC điều khiển PWM được sử dụng trong các ứng dụng chuyển đổi nguồn và inverter.

Tuy nhiên, các IC này có những tính năng và thông số kỹ thuật khác nhau so với IC TL494, vì vậy việc chọn IC thay thế phù hợp cần phải được xem xét kỹ lưỡng để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả của mạch điện tử.

Cách sử dụng IC TL494 trong mạch điện

IC TL494 được sử dụng để điều khiển các thiết bị điện tử trong các mạch nguồn chuyển đổi, mạch điều khiển motor, điều khiển đèn LED, hay các ứng dụng khác. Dưới đây là một số cách sử dụng IC TL494 trong mạch điện:

  1. Mạch nguồn chuyển đổi: IC TL494 được sử dụng để điều khiển đầu ra của nguồn chuyển đổi, đảm bảo đầu ra có độ rộng xung (PWM) và tần số đúng theo yêu cầu của mạch.

  2. Điều khiển motor: IC TL494 có thể được sử dụng để điều khiển motor bước (stepper motor) hoặc motor DC (điện xoay chiều), giúp điều chỉnh tốc độ và hướng quay của motor.

  3. Điều khiển đèn LED: IC TL494 có thể được sử dụng để điều khiển đèn LED, đảm bảo độ sáng của đèn LED ổn định và có thể điều chỉnh được.

  4. Ứng dụng trong mạch điều khiển năng lượng mặt trời: IC TL494 có thể được sử dụng trong các mạch điều khiển năng lượng mặt trời, giúp điều chỉnh đầu ra của mạch điều khiển, đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu của hệ thống năng lượng mặt trời.

  5. Mạch điều khiển biến tần: IC TL494 có thể được sử dụng trong các mạch điều khiển biến tần, giúp điều chỉnh đầu ra của biến tần, điều khiển tốc độ quay của động cơ theo yêu cầu.

  6. Ứng dụng trong mạch đèn năng lượng mặt trời: IC TL494 có thể được sử dụng để điều khiển đầu ra của mạch đèn năng lượng mặt trời, giúp đảm bảo độ sáng ổn định của đèn và tiết kiệm năng lượng.

  7. Mạch sạc pin: IC TL494 có thể được sử dụng trong mạch sạc pin, giúp điều chỉnh dòng sạc và đảm bảo sạc pin đúng cách và an toàn.

  8. Mạch điều khiển inverter: IC TL494 có thể được sử dụng trong các mạch điều khiển inverter, giúp điều chỉnh đầu ra của inverter và đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống inverter.

  9. Mạch điều khiển nguồn dự phòng: IC TL494 có thể được sử dụng trong các mạch điều khiển nguồn dự phòng, giúp kiểm soát và đảm bảo nguồn điện dự phòng hoạt động đúng cách trong trường hợp cúp điện.

  10. Mạch điều khiển hệ thống mạng lưới: IC TL494 có thể được sử dụng trong các mạch điều khiển hệ thống mạng lưới, giúp điều chỉnh đầu ra của hệ thống mạng lưới để đáp ứng nhu cầu sử dụng điện của người dùng.
  11. Mạch điều khiển quạt tản nhiệt: IC TL494 có thể được sử dụng trong các mạch điều khiển quạt tản nhiệt, giúp điều chỉnh tốc độ quạt để đảm bảo hiệu suất tản nhiệt của hệ thống.
  12. Mạch điều khiển biến áp: IC TL494 có thể được sử dụng trong các mạch điều khiển biến áp, giúp điều chỉnh đầu ra của biến áp và đảm bảo hoạt động ổn định của hệ thống.
  13. Mạch điều khiển động cơ servo: IC TL494 có thể được sử dụng trong các mạch điều khiển động cơ servo, giúp điều chỉnh vị trí và tốc độ quay của động cơ servo theo yêu cầu.
  14. Mạch điều khiển đèn pha: IC TL494 có thể được sử dụng trong các mạch điều khiển đèn pha, giúp điều chỉnh độ sáng và màu sắc của đèn pha trong hệ thống chiếu sáng.
  15. Ứng dụng trong mạch điều khiển tủ điện: IC TL494 có thể được sử dụng trong các mạch điều khiển tủ điện, giúp điều chỉnh và kiểm soát các thiết bị điện trong tủ điện một cách chính xác và an toàn.

Ứng dụng TL494

IC TL494 được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điện tử công suất như:

  1. Nguồn điện chuyển đổi (Switching power supply): TL494 được sử dụng để điều khiển tín hiệu PWM để điều chỉnh điện áp đầu ra và duy trì điện áp ổn định cho các thiết bị điện tử.

  2. Inverter: TL494 được sử dụng để tạo ra tín hiệu PWM để điều khiển các bộ chuyển đổi của một mạch inverter. Mạch inverter được sử dụng để chuyển đổi điện DC thành điện AC, và được sử dụng trong các ứng dụng như động cơ điện, hệ thống năng lượng mặt trời, máy phát điện và nhiều ứng dụng khác.

  3. Hệ thống điều khiển motor: TL494 được sử dụng để điều khiển tốc độ và hướng quay của động cơ bằng cách điều chỉnh tín hiệu PWM.

  4. Biến tần (Frequency converter): TL494 được sử dụng để tạo ra tín hiệu PWM để điều khiển các bộ chuyển đổi của một mạch biến tần. Mạch biến tần được sử dụng để chuyển đổi tần số của một nguồn điện AC thành tần số khác, được sử dụng trong các ứng dụng như điều khiển tốc độ động cơ và hệ thống tiết kiệm năng lượng.

  5. Các ứng dụng khác: TL494 cũng được sử dụng trong các ứng dụng khác như bộ lưu điện, mạch sạc pin, mạch hẹn giờ và nhiều ứng dụng khác.

IC TL494 là một linh kiện quan trọng trong công nghệ điện tử, được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. Bài viết đã cung cấp thông tin về sơ đồ chân, cách sử dụng và ứng dụng của IC TL494 trong mạch điện. Hy vọng các thông tin này sẽ giúp người đọc hiểu thêm về tính năng và ứng dụng của IC TL494 trong công nghệ điện tử.