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在上述具有稳压和恒流控制的BUCK变换器电路中，要用到误差放大器、参考电压源、PWM比较器、锯齿波振荡器等单元，由于开关变换器使用十分广泛，为了使用方便，人们设计了一些通用的集成电路专门用于各种变换器的控制，例如TL494就是一款常用的经典PWM控制器芯片。本节将详细介绍该芯片的结构原理和使用方法。
TL494作为一款通用的PWM控制器，常用于单端输出的BUCK降压、BOOST升压和双端输出的推挽、半桥、全桥等开关变换器和开关电源设计，它内部集成了5V的基准电压源、两个误差放大器、锯齿波振荡器、PWM比较器、用于控制死区时间的比较器、用于保障芯片正常工作的欠电压保护比较器，以及各种控制信号的逻辑运算功能，其还具有两路可选的PWM控制信号输出，功能齐备，使用灵活。
TL494的内部原理框图如图3-16所示。
图3-16 TL494内部原理
1.供电和欠电压保护
为了适应各种应用场合，作为一款通用的PWM控制器，TL494具有宽至7～40V的工作电压，该电压经12脚Vcc端输入芯片，经内部稳压调整输出5V基准电压源，一方面供内部各功能模块使用，另一方面从14脚引出可供误差放大器使用的参考电压（通过串联电阻分压可获得低于5V的基准电压）。正常工作时该电压不受Vcc影响。但由于内部稳压调整器是线性稳压器，只能降压不能升压，因此当输入电压低于7V时，内部基准电压源就不能保证正常输出（5V），内部各功能模块不能正常工作，且提供给外部的基准电压也不准确，在这种情况下应做停机处理。TL494内部有两个迟滞比较器用于监视输入电压，一个直接监测Vcc，另一个监测内部基准电压输出（5V），只要其中一个电压过低则通过逻辑电路关断PWM信号输出，对外围电路进行保护，即实现了所谓的欠电压保护。
2.振荡器
通过外接定时电容 C T （5脚）和定时电阻 R T （6脚），内部振荡器产生峰值为3V的锯齿波，供PWM比较器使用，振荡频率约为
由式（3-26）可知，振荡频率取决于电容与电阻的乘积，因此相同频率可由不同的电容和电阻组合设置，较为准确的电容和电阻选取方法可参考TL494数据手册中有关振荡频率与定时电容和定时电阻的实验曲线。
3.死区时间控制与软启动
所谓死区时间是指输出的PWM信号中控制开关管截止的时间，死区时间简写为DT。死区时间通通过4脚输入电压与振荡器输出的锯齿波进行比较得到。由于锯齿波峰值为3V，故当DT脚输入电压大于或等于3V时，死区时间占比达100%，即开关管完全关闭，且不受其他信号控制；当DT输入电压为零（接地）时，死区时间最短，但由于芯片内部自带0.12V死区时间控制电压（与外部电压叠加），因此死区时间占比并不为零，最小死区时间占比为4%（即0.12V/3V），即输出的PWM信号最大占空比为96%（双端输出时减半）。
开关电源变换器在上电时，为了缓解各种信号对电路产生的冲击，可以利用 RC 延时电路逐渐降低DT引脚的输入电压，使死区时间逐渐减小，变换器这种启动方式称为软启动。
4.误差放大器
TL494内部集成了两个误差放大器，可用于稳压、限流以及过热保护等功能的设计。两个误差放大器输入和输出全部通过引脚引出，可以灵活配置参考电压和反馈电路。在开关变换器中，稳压、恒流等控制的目标采样信号始终稳定在参考电压附近，可从14脚的基准电压（5V）经电阻分压后获得所需参考电压，输入误差放大器的反相端或同相输入端（由于TL494内部控制逻辑的关系，参考电压应接同相端，其他芯片不能一概而论），误差放大器另一输入端则接采样信号。两个误差信号的输出通过二极管隔离后合并一起输入到PWM比较器，逻辑上是“或”的关系，也就是说两个采样信号只要有任意一个达到设定的参考值即可控制开关管截止。
误差放大器属于反相放大器，具有一定的带宽和频率特性，输出端（3脚）可用于对反馈环路过行频率补偿设计，以保证系统的稳定性。此外，还可以跳过内部误差放大器通过3脚直接输入外部信号与锯齿波进行比较得到PWM信号。
5.控制逻辑
TL494最终输出的PWM信号在一个控制周期内的工作时序如下：首先使开关管导通，然后根据控制信号决定在哪个时刻截止。控制信号来源包括：死区时间比较器的输出、PWM比较器的输出、Vcc欠电压比较器输出、内部基准电压源欠电压比较器输出，四个信号只要有一个满足条件即关断开关管，因此最终结果是四个信号的逻辑“或”关系。也就是说，用电平来进行运算时，四个信号中只要有一个或以上是高电平，则最终结果为高电平，因此，四个信号以及“或”门输出为高电平时表示控制开关管截止，如果需要使用低电平控制开关管截止，则只要在后面的输出控制电路中选择反相输出即可。其内部控制逻辑如图3-17所示。
图3-17中标出了各控制信号的变化例子，包括软启动时死区时间控制电压、误差电压的波动、Vcc欠电压和基准电压源欠电压的情况，相应比较器的输出波形，以及“或”门输出的信号波形。
6.输出控制
前面已产生了控制开关管截止的逻辑信号，但对于不同类型的开关管，其截止控制信号可能是高电平（PNP晶体管或P沟道MOSFET），也可能是低电平（NPN晶体管或N沟道MOSFET），同时，有的变换器只需要单一的PWM信号（如BUCK、BOOST、反激等），有的变换器则需要两个互补的PWM信号（发推挽、半桥、全桥等），因此，为了使用方便，在上述“或”门输出的基础上设计了输出控制电路，如图3-16所示。其工作原理如下：首先通过一个D触发器把“或”门输出波形变在两路相位相反的信号输出，再经过两个“与”门实现一路（单端）或两路（双端）输出的选择，或选择两路输出，则通过两个“或非”门得到互补输出，后面是晶体管放大，集电极和发射极悬空方便选择用低电平关断还是高电平关断开关管。
图3-17 TL494的各控制信号的逻辑关系
（1）单端输出配置 把“或”门输出信号看作输出控制电路的输入信号，当输出控制端（13脚）接低电平时，两个“与”门输出同为低电平，D触发器两路输出不起作用，经两个“或非”门输出到两个输出晶体管的基极信号相同，且与输入信号反相。由于两路输出是一样的，因此可以选择任意一个作为输出，也可以把VT 1 和VT 2 并联使用，以增强输出端驱动能力。
（2）双端输出配置 输出控制端（13脚）接高电平时，两个“与”门输出分别等于D触发器的两路互为反相的输出Q和
，再经过两个“或非”门与输入信号进行运算得到两路互补的PWM信号输出。
D触发器的特征方程为Q=D，在时钟上升沿到来时，Q的状态改变为当前D的状态，而D与
相连，因此Q与输入信号（ck）的时序关系如图3-18所示。其中Q初始状态为0，则
为1，在输入信号ck上升到来时，Q变为1（D的值），
反转为0；下一个ck上升沿到来时，Q变为0（D为当前值，即
为当前值），接着
再反转，如此不断循环，由此可由每个ck上升沿到来时Q反转一次，每两个ck上升沿对应Q重复一次原来的数值，因此Q信号的周期是ck的两倍，经过触发器后，把输入信号变为周期增加一倍的互为相反的信号Q和
。再与输入信号进行“或非”运算，即得到两路互补的PWM信号。
值得注意的是，两路PWM是“互补”关系，而不是简单的反相，如图3-18所示，这两路PWM信号的频率为锯齿波振荡器频率的1/2，两路信号占空比相同，且均小于50%（最大48%）。两路PWM信号存在公共死区，即在这个时间段内两个外部开关管均不导通，其他时间则轮流导通。这就是所谓的双端输出，它主要用于推挽式等双端式开关电源变换器，驱动两个开关管轮流工作。
图3-18 双端输出波形的产生原理
最后要注意的是，TL494两路输出晶体管的集电极和发射极引脚是悬空的，使用时首先根据要驱动的开关管类型选择集电极输出还是发射极输出。由上面的分析可知，单端输出时晶体管基极与四个控制开关管截止的信号“或”输出结果反相，即在基极处的逻辑是低电平控制开关管截止，因此选择集电极输出为反相，即变为高电平截止，适合驱动P沟道MOSFET或PNP型晶体管。而选择发射极输出为同相，即低电平截止，适合驱动N沟道MOSFET或NPN型晶体管。此外，集电集输出时需添加上拉电阻，发射极接地；发射极输出时需添加下拉电阻，集电极接Vcc，否则无法正常产生高低电平，电阻的阻值可根据Vcc以及开关管的需要进行选择。