在昨天的可調壓大功率電源方案分享過程中，我們為大家分享了一種可調壓的大功率電源主電路系統設計方案，并對其原理框圖和主電路設計思路進行了整理。在今天的分享中，我們將會進一步就這一大功率電源的控制電路設計情況進行詳細分析和分享。

輔助電源設計

在這一高集成的可調壓大功率電源方案設計過程中，本方案的輔助電源部分主要由三端集成穩壓器等構成。分別為控制電路和保護電路提供±15V和±15V直流穩壓電源。必須合理設置輔助電源。才能實現本機主要技術指標。

集成PWM控制器及其外圍電路設計

本方案所設計的這一高集成度的可調壓大功率電源，其開關頻率為20kHz，為能夠實現開關控制、電壓穩定及調節，并進一步完成功率輸出要求，本電源采用了功能較強的TL494定頻脈寬調制（PWM）芯片，其內部原理框圖及采用的外圍電路入下圖圖1所示。

圖1 TL494內部原理框圖及所用外圍電路

在圖1所顯示的內部原理框圖及外圍電路圖中，我們可以看到，12端接直流15V正電源的極限使用值是+42V，7端接地。在TL494中，其內部基準電壓調整器為5V，對所有內電路供電，同時可作為外部參考基準電壓，從14端輸出。其芯片的5、6端分別外接定時電容CT和定時電阻RT，TL494的振蕩器OSC工作時，在5端產生振蕩頻率f=1.1/RTCT的鋸齒波電壓U5，在本方案中，f=20kHz。

在TL494PWM芯片中，其輸出級是由兩支NPN晶體管VT1、VT2而構成的，從上圖圖中我們可以很明顯的看到其集電極和發射極分別為8、11和9、10端，它輸出由振蕩頻率決定的兩列矩形波，從而決定了開關頻率。高頻大大減小變壓器和濾波電感的重量和體積。誤差放大器的Ⅰ、Ⅱ反相輸入端分別為2和l5，接可調給定電壓Ug，同相輸入端分別為1和16，接在開關電源主電路的電壓或電流采樣電路上。在本方案的設計中，由于并不用到誤差放大器Ⅱ，因此這里令15、16端接地。3端接阻容元件C1、R1，作消振校正用。

在本方案的設計中，由于這一大功率電源方案所使用的PWM芯片型號為TL494，這也使得本方案中的控制電路擁有了諸多優勢，其中主要的一個就是TL494有一個獨立的死區時間比較器Ⅰ，控制其輸入端4的電位，除了能夠改變調節器的死區時間外，還可以構成軟起動和保護電路。死區時間控制和軟起動電路的外接元件為R2、R3和C2。死區時間控制是在主電路采用推挽、半橋或全橋變換器結構時，為防止開關元件共同通導而設置的死區，即兩個開關元件都無驅動信號的時間間隔，以留給開關元件足夠的關斷時間。R2、R3決定了死區時間最小值Toff（min）。在這一大功率電源的控制電路設計過程中，由于采用的是單端正激式變換器，不存在共同通導問題，因此對Toff（min）值要求不高，可小些，主開關元件工作也因此更安全可靠。R2、R3和C2構成軟起動，作用是開機時能逐漸建立高頻逆變電壓和直流輸出電壓，防止引起過大沖擊電流。

由圖1所給出的可調壓大功率電源PWM外圍電路設計圖來看，當電源接通并開始運行時，由于電容C2未充電，相當于短接，此時U4+0.12V>U5max=3V，死區時間比較器Ⅰ輸出為“高”，VT1、VT2截止，矩形波脈沖被封鎖，而后14端的5V電壓對C2充電，電壓逐漸上升，U4逐漸下降，當下降到U4+0.12V

圖2 13端為低電平時開關電源調壓、穩壓過程波形圖

在PWM控制電路的設計過程中，TL494芯片的13腳為輸出方式控制端，以此來控制TL494的應用方式。當該端處于高電平狀態時，VT1、VT2兩路輸出分別由觸發器Q和Q控制，形成雙端輸出方式，其最大占空比各為48%。當13端為低電平時，觸發器失去作用，兩路輸出同時由PWM比較器后的“或”門輸出控制，同步地工作，這時若兩路并聯應用，輸出驅動電流較大，達400mA。本方案在此采用后者輸出控制方式。

由圖1所提供的TL494內部原理框圖及所用外圍電路圖中可以看到，當軟起動過程結束后，此時a=“0”。在誤差放大器輸出電壓U3>U5+0.7V時，則b=“1”，c=“1”，h=k=“0”VT1、VT2截止。在U3>U5+0.7V時，則b=“1”，c=“1”，h=k=“0”VT1、VT2截止。在U3

以上就是本文對可調壓大功率電源的控制電路設計所進行的分享，在明天的分享中我們將會就這一大功率電源設計過程中的驅動電路設計情況進行分享和分析，歡迎大家繼續關注。