TL494/KA7500经典开关电源工作原理图解

han.xiangguo

概述

本文是我对TL494开关电源的学习总结，原版资料请参B站的 TL494（KA7500）经典明纬开关电源工作原理，该视频质量详细地描述了开关电源的工作原理。

我的目标是学习了工作原理之后，对手上的 48V/400W 开关电源进行改造，做成可调电源，支持的功能：

• 作为通用可调电源，电压范围 0~80V，不需要更高的电压，最高80V足够使用了；电流范围 0~7A；最大功率400W。
• 充电器模式，支持48V锂电池充电模式、60V铅酸电池充电模式；支持恒流或者恒定功率模式。
  
  

下面从工作原理开始。

电源工作原理

下图是 TL494（KA7500）经典明纬开关电源工作原理视频资料中使用的电路图：

下面对每块电路做简要说明。

输入电压切换

这部分电路用于将220V/110V交流电整流成直流电，核心是桥式整流电路和滤波电容。

这里的一个关键点是：通过波动SW转换开关，可以实现220V/110V输入切换。

滤波电容C1、C4是串联在一起的，两者配合实现支持220V和110V输入：

• 220V模式下，交流电的每个周期都会同时给两个电容充电；
• 110V模式下，交流电的上半个周期给C1充电，下半个周期给C4充电，最终两个电容电压加起来刚好310V。
  
  

220V输入

220V输入时，与我们通常使用的桥式整流电路工作原理完全相同，我们把C1、C4当成是一个电容就可以了。

110V输入

110V输入时交流电的上半个周期给C1充电，下半个周期给C4充电，此时整流桥只有两个二极管工作。

每个电容对应了110V的交流电，串联起来后对应了完整的220V交流电。

并联电阻

C1、C4电容旁边并联了一个电阻，此电阻用于平衡两个电容的电压，改善电容内阻不一致问题：

自激震荡

自激震荡电路用于在上电时形成初始电压以确保TL494芯片能够正常工作。

所谓的自激，就是在没有外部干涉条件下直接工作。

下面时自激震荡电路的原理图：

上管工作、下管截止

首先是上管导通，电流流向参考下图：电源电压通过R11启动电阻流向三级管和R18，此时会导致Q1的的b极电压高于e极，Q1导通。

Q1导通后的电流流向如下图：

变压器电流流向为9脚到7脚，此时变压器10号脚将产生正电动势，C12电容在通电瞬间相当于短路，所以此过程会加速Q1的导通：

随着电容C12充满电，C12的负端电压下降，Q1截止。

当左侧变压器电压消失后，电容存储的电量会通过隔离二极管D4和D3释放掉。

隔离二极管D4还有一个作用，就是防止电流通过启动电阻R11和D3流向左侧电路：

另外就是与三极管Q1的be压降组合起来有1.3V，可以有效防止外部干扰：

下管工作、上管截止

Q1截止后，C4将会对335uF的电容反向充电，反向充电电路图如下：

此过程将会导致Q4导通。

Q4的工作过程与Q1完全相同，最终Q1和Q4循环导通关闭，形成了自激震荡。

尖峰吸收电路

三极管导通瞬间变压器T1的1脚和3脚会产生脉冲尖峰，通过阻容电路可以将脉冲尖峰吸收掉：

可调电源改造

改造为可调电源后，我们使用外接电源给TL494工作，所以就不需要自激震荡电路了。

如何确保自激震荡电路不工作呢？只需要将启动电阻断开就可以了，其他的不用动。

参考下图：将R11和R21断开。

rain-fine

游客请登录后查看回复内容

tda20

游客请登录后查看回复内容

段智刚

游客请登录后查看回复内容

数位园

游客请登录后查看回复内容