Девайсы
Софт
Статьи
Контакты

Полумост на ШИМ контроллере TL494

Устройство представляет собой маломощный инвертор полумостовой топологии и может быть применено в качестве источника питания импульсных трансформаторов, маломощных индукционных нагревателей и прочих потребителей импульсного ВЧ питания. Недостатком схемы является отсутствие каких-либо защит. Преобразователь состоит из трёх основных частей: задающий генератор, блок драйверов, полумостовой инвертор.

Задающий генератор

Генератор собран на базе распространенного ШИМ контроллера TL494. Микросхема формирует на выходах два прямоугольных сигнала противоположных по фазе с мертвым временем между управляющими импульсами. Регулировка частоты от 67кГц до 256кГц осуществляется переменным резистором R6, а мертвого времени - подстроечником R8. Возможности обратной связи в данном устройстве не использованы.

Генератор на TL494
Рисунок 1 - Схема генератора.



Драйверы

В блоке драйверов происходит развязка управляющих сигналов и усиление их для управления силовыми ключами. Затворы силовых ключей являются для драйверов емкостной нагрузкой, которую нужно быстро заряжать и разряжать, поэтому от драйвера требуется выдавать на выходе пики тока, достаточные для заряда емкости затвора за короткое время. Заряд затворов происходит через транзисторы драйверов VT3/VT5. Кроме того, при закрытии ключа недостаточно просто разрядить затвор, в фазе закрытия его нужно либо подтянуть к истоку, либо вовсе подавать отрицательное напряжение относительно истока (применяется в преобразователях высокой мощности). Это нужно для предотвращения ситуации, когда, например, затвор нижнего ключа из разряженного состояния может быть заряжен емкостным током сток->затвор (емкость Миллера), при высокой скорости нарастания напряжения на стоке (dV/dt) в момент открытия верхнего ключа. Этой же емкостью Миллера обусловлен эффект при открытии затвора, но уже в сторону препятствования заряду затвора и эквивалентная емкость затвора для драйвера оказывается больше, чем была бы без подачи напряжения на силовую часть инвертора. Всё это может вызывать сквозные токи, поэтому драйвер должен обеспечивать как быстрый заряд, так и быстрый разряд и удержание затвора в нуле или в отрицательном потенциале относительно истока. Разряд затворов ключей в данной схеме производится транзисторами VT4/VT6. Но, при использовании такой блочной схемы есть особенность её применения - нельзя допускать большой длины слаботочных линий связи генератор-драйверы, а также нежелательно делать длинными линии от драйверов до ключей. Все линии связи выполняются витой парой. Драйвер может работать при частоте до 500кГц и обеспечивать фронты в 200нс на нагрузке 10нФ.

Драйверы
Рисунок 2 - Схема блока драйверов.



Силовая часть (инвертор)

Блок собран по полумостовой схеме. Основные элементы:
- VDS1 (35A 1000V) и C10...C13 (в сумме 1000uF 400V) - силовой выпрямитель;
- VT1 и VT2 (20A 500V) - силовые ключи;
- VD2 и VD4 (Hyper Fast 25A 600V 23ns) - обратные диоды;
- VD1 и VD3 (Shottky 60A Vr=150V) - служат для отсечки медленных внутренних диодов ключей.

При применении с активно-индуктивной нагрузкой, желательно применение RC- или RCD-снабберов.

Полумост
Рисунок 3 - Схема силовой части (полумост).



Осциллограммы
Полумост на TL494: Затвор VT2, частота 106кГц Затвор VT2, частота 106кГц. Затворный резистор 11 Ом.
Uдел = 5В, tдел = 2мкс
Полумост на TL494: Между затрорами, частота 106кГц Между затрорами, частота 106кГц. Затворный резистор 11 Ом.
Uдел = 5В, tдел = 2мкс
Полумост на TL494: Затвор VT2, частота 256кГц Затвор VT2, частота 256кГц. Затворный резистор 11 Ом.
Uдел = 5В, tдел = 2мкс
Полумост на TL494: Затвор VT2, частота 256кГц Затвор VT2, частота 256кГц. Затворный резистор 11 Ом.
Uдел = 5В, tдел = 0.4 мкс
Полумост на TL494: испытание драйвера на нагрузке 12nF+3R Выход драйвера, нагрузка 12nF+3R, мин.частота.
Uдел = 5В, tдел = 2мкс
Полумост на TL494: испытание драйвера на нагрузке 12nF+3R Выход драйвера, нагрузка 12nF+3R, частота 250кГц.
Uдел = 5В, tдел = 0.4 мкс

Фотоархив
Полумост на TL494: задающий генератор Полумост на TL494: платы драйверов Полумост на TL494: один из драйверов
Полумост на TL494: выпрямитель, силовые ключи и диоды Полумост на TL494: силовой блок Полумост на TL494: силовой блок
Полумост на TL494: индукционный нагрев гвоздя Полумост на TL494: индукционный нагрев гвоздя Полумост на TL494: вид на девайс
Полумост на TL494: плавим железки Полумост на TL494: плавим железки Полумост на TL494: плавим железки



Комментарии

#14 сообщение от Alexin86 07.05.2019
При запуске с нагрузкой моментально греются повторители,в драйвера 40 почти сразу.Не подскажите что делаю не так?
#13 сообщение от Alkin89 02.02.2017
А где печатка?
#12 сообщение от антон 25.01.2017
А с GDT можно ли TL494 совместить?
#11 сообщение от Андрей 08.02.2016
Шикарный блог, спасибо Вам за интересные разработки.Как раз ищу схемку легкого ( по весу) инвертора на квадрокоптер.
#10 сообщение от admin 22.01.2015
Схема: параллельный колебательный контур. Индуктор: D=25mm L=90mm w=24. Конденсатор: (18x150nF)/2=1,35uF. Согласующий (не лучший вариант): 4 феррита от ТДКС, w1=12, w2 = 1.
#9 сообщение от Максим 18.01.2015
Здравствуйте, можно взглянуть не схему индуктора?
#8 сообщение от admin 12.01.2015
Здравствуйте. Стоит плёнка 0,1мкФ, не обязателен, т.к. есть C3 и C4.
#7 сообщение от Дмитрий 07.01.2015
Здравствуйте, подскажите на фотографии платы драйвера у вас стоит по питанию конденсатор, а на схеме нет его..какой номинал?
#6 сообщение от Александр 03.08.2014
Скиньте пожалуйста схему индуктора и батареи конденсаторов для индукционного нагрева. Зарание благодарен.
#5 сообщение от Alexin86 01.04.2014
Спасибо за ответ
|1| |2|



Добавление комментария
Имя:
E-mail:
Сообщение:
0