车用电池充电器原理与维修
下面简单介绍两种集成电路的工作原理:
时基电路555有很多厂家型号,如MC555、CA555、XR555、LM555等;国产型号有SL555、FX555、5G1555等,典型的、也是最常用的是NE555。555前的字母只表示生产厂家。凡是时基电路555,电路内部结构相同,性能都是相同的。
时基电路555是一种用途较广的精密定时器,可用来发生脉冲、作方波发生器、自激振荡器、定时电路、延时电路、脉宽调制电路、脉宽缺少指示电路、监视电路等。其工作电压为5~18V,常用10~15V,最大输出电流200mA,可驱动功率开关管、继电器、发光管、指示灯、,做振荡器时,最高频率可达300kHz。
时基电路555比较简单,内部集成了21个晶体三极管、4个晶体二极管和16个电阻组成了两个电压比较器、一个R-S触发器、一个放电晶体管和一个由3只电阻组成的分压器。图中上比较器A1和下比较器A2是由两个高增益的电压比较器,VT为放电三极管,3个电阻R1、R2、R3阻值都是5kΩ,是3个5组成,时基电路555名称由此而来。
555的8脚是集成电路工作电压输入端,电压为5~18V,以UCC表示;从分压器上看出,上比较器A1的5脚接在R1和R2之间,所以5脚的电压固定在2UCC/3上;下比较器A2接在R2与R3之间,A2的同相输入端电位被固定在UCC/3上。
1脚为地。2脚为触发输入端;3脚为输出端,输出的电平状态受触发器控制,而触发器受上比较器6脚和下比较器2脚的控制。
当触发器接受上比较器A1从R脚输入的高电平时,触发器被置于复位状态,3脚输出低电平;
当触发器接受下比较器A1从S脚输入的高电平时,触发器被置于复位状态,3脚输出高电平;
2脚和6脚是互补的,2脚只对低电平起作用,高电平对它不起作用,即电压小于1Ucc/3,此时3脚输出高电平。6脚为阈值端,只对高电平起作用,低电平对它不起作用,即输入电压大于2 Ucc/3,称高触发端,3脚输出低电平,但有一个先决条件,即2脚电位必须大于1Ucc/3时才有效。3脚在高电位接近电源电压Ucc,输出电流最大可打200mA。
4脚是复位端,当4脚电位小于0.4V时,不管2、6脚状态如何,输出端3脚都输出低电平。
5脚是控制端。
7脚称放电端,与3脚输出同步,输出电平一致,但7脚并不输出电流,所以3脚称为实高(或低)、7脚称为虚高。
TL494:可以产生脉宽调制的集成电路的还有SG3524、UC3842和TL494等。互相比较,TL494成本低,容易得到,性能良好。在抗干扰、控制性能等方面都优于SG3524。
这个德州仪器公司的产品是一个16脚的集成电路,是固定频率脉宽调制电路,即定频调宽。内部由一个振荡器(OSC)、两个比较器(死区比较器、PWM比较器)、两个误差放大器、一个触发器、双与门、双或非门、一个+5V基准电压源(Vref)、两个PNP输出晶体管组成。TL494既可以用于电机控制、又可用于充电器,用于充电器时,他不仅可产生脉冲电流,还可控制充放电三极管的导通与截止及其导通、截止、死区时间。在一个芯片内同时解决了速度控制、电流控制、脉宽调制以及最大电流限制,另外还具有一些附加监控保护功能。两个误差放大器输出的信号,通过两个二极管加到PWM比较器的同相端,该信号电压超过3.5V时,输出脉冲宽度将下降到0,按要求适当处理两个误差放大器的接脚,控制器和充电器可实现过电流保护和电压限制功能。
TL494振荡器的锯齿波频率由5脚外接电容Ct和6脚外接电阻Rt值决定,一般Rt取5~100kΩ、电容Ct取0.001~0.1F。当Rt=2.2 kΩ、Ct=0.1μF时,TL494的振荡频率为50kHz.要获取的频率用下列方法计算:
F=11/RtCt
Rt单位为Ω、Ct 单位为F
将上述数值代入公式得
f=11/2200′0.0001=11/0.22=50kHz
5 脚接外控制信号,当外控制信号大于5脚电压时,9、10脚输出脉冲为低电平;并随着外控制信号幅值的增加,TL494输出脉冲占空比减小。
4脚为死区控制端,决定两输出端之间的间隙时间,在最大占空比时,亮输出端不能重合,该间隙称为“死区”。4脚为-0.3V电平时,可得到最大的战空比100%,此时死区最小。4