请教TL494限流原理

请看TL494标准电路图:

不知1、2脚的误差放大器和15、16脚的误差放大器有何不同?为什么稳压用的1、2脚的放大器2脚(负输入端)接基准电压,1脚接信号。而限流用的15、16脚的放大器,15脚接信号,而16脚并没有接基准电压,而是直接接地?
请高手指点迷津,不胜感激!

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很好啊! XW:都不成比例了,还说好? 东方:真的好好呢!试吧数据处理一下,限流值减去0.4A得: U/V 0 1 2 3 4 5 I/A 0.4 0.72 1.02 1.32 1.61 2.02 I-0.4 0 0.32 0.62 0.92 1.21 1.62 误差%  0 2.36 -0.8 -1.90 -3.2 3.6 XW:怎么会造成零点读数的? 东方:这就是蓝天兄给我们的启迪。 blueskyy: 有没有考虑两运放的失调电压Voffset带来的误差呢? ...
玉兔昇:不知1、2脚的误差放大器和15、16脚的误差放大器有何不同?
东方:接法上有不同。电压环①脚是运放的正输入端接正极性信号,而电流环15脚是负输入端接信号,信号是负极性。当然有所不同了。
XW:TL494内部运放应该是单电源供电,输入负电压怎么工作?
东方:这就是不同,因为电流环主要是限流,当电流小于限流值时不能干扰稳压环工作,只有触犯了允许电流值的底线时才出面干预。
XW:哦!好像警察一样,只要不犯法,怎么闹都行。但这底线怎么设置?
东方:很好!看来,这警察和社会治安也是符合等效电路理论的呀,在宪法允许的条件下充分发扬民主!注意到4.7K把VREF(5V)的正电压接到15脚,而电流取样电阻(24Ω)把负电压接到15脚。
XW:我知道了,这不就是加法器的输入端吗?
东方:是的,正常工作时,15脚总是正电位,当电流加大到一定阈值,15脚极性反转时限流。这时15脚电位为零。
注意到4.7K把V<sub style="padding-top:0px;padding-right:0px;padding-bottom:0px;padding-left:0px;margin-top:0px;margin-right:auto;margin-bottom:0px;margin-left:auto;font-family:Arial, Helvetica, sans-serif;line-height:16px;">REF[/sub](5V)的正电压接到15脚,而电流取样电阻(24Ω)把负电压接到15脚。
细节就在这里了,15脚有基准电压5V分压过来约为0.242V,电阻1欧,恒流值设定值也就是242毫安。
额额,还是不懂哈,两个误差放大器不是一样的吗?用1、2脚限流,15、16脚稳压也行吧,只要把稳压电路转给15、16脚,把限流电路转给1、2脚,还有1、2脚的稳压原理是利用1脚得到的电压跟2脚设定好的参考电压比较实现的吧,而15、16脚的限流也应该是16脚通过获取一个电阻的电压值跟15脚设定好的电压比较实现的吧。。。不知道这样想对不对?求指教
我也是这样想的,但电路上16脚是直接接地的。按东方先生的说法是接法不同造成电路上的差异。就是说,不是误差放大器有什么不同,而是稳压和限流要求不同,不能用同一个电路,是不是这样啊?
我想是的。如果把1、2、3脚的运放做限流大概也是可以的。
XW:就是1脚(﹢)接地,2脚接负极性的电流取样信号。同时把14脚的VREF也接到2脚。
东方:如图所示 :

XW:限流电路就是按右图接的,但这个公式怎么算?
东方:Vo应该接到电流取样点,按楼主的数据,VREF=5V,R2=4.7K R1=24Ω,令U2=0可得:
5/4700=Vo/24 得 Vo=0.0255
取样电阻R=1Ω Io=0.0255 A
XW:怎么原图输出电流是Io=0.2A呢?
东方:查一查什么地方出了问题?
XW:R1是240,不是24Ω!
东方:是啊!R1是240那限流值就是0.255A了。
XW;这还差不多。

说穿了,用到了两个原理~
1. 比较器动作的原理
2. 电路节点电压求法(欧姆定律)
这里有个疑问,这两个运放能否能互换?
从理想的原理上看,这两个运放没有任何的不同,当然可以换用。但是,对于限流,有没有考虑两运放的失调电压Voffset带来的误差呢?
有两个方面的考虑,决定这两个运放能否互用在恒流上 ~
1. 各自的失调电压 ~
2. 各自的开环放大倍数 ~
还有个问题请教东方兄:
1。既然限流运放工作在比较器状态,为什么3脚和15脚之间接了 0.01的电容???
2。 3脚和15脚之间接了 0.01的电容,运放还是比较器吗?
蓝天兄说是比较器,是这样吗、
XW:恐怕不是比较器。
东方:你上次说输入端相似加法器,那0.01的电容呢?
XW:请看加法器电路:

输入端不就是几个电压(这里是两个)相加吗?
东方:但加法器必须有反馈电阻,它没有啊?
XW:是的,我也没有说整体就是加法器,只是说是加法器的输入端嘛!
东方:整体是什么电路呢?
XW:加了反馈电容应该是积分电路。
东方:是的。如果完善一点,应该在反馈支路里串联一个电阻,成为PI电路。
blueskyy: 有没有考虑两运放的失调电压Voffset带来的误差呢?
东方:没有。这是PDF的TL494功能性电路,不一定考虑得很仔细。实用时还应根据情况个性化处理。
XW:那不考虑能行吗?
东方:可能是一般对限流值要求不是很高,比如楼主的电路,输出0.2A,限流值是0.25A。
blueskyy:这两个运放能否互用在恒流上 ~
东方:如果是恒流源,比限流要求高,这个简单的电路精度可能不会太高。
XW:如果要精度高怎么办呢?
东方:可以用更好的电流取样方式,如霍尔电路。
XW:那当然可以,但就TL494而言,怎样发挥最好的效果呢?
东方:这就要考虑蓝天兄讲的偏离理想运放的因素了。
XW:TL494的失调电压典型值2mV(最大10mV),失调电流5nA,开环增益95dB。
东方:指标还可以呀。蓝天兄可以放心了。如果要求固定的恒流值,问题不大,注意取样电阻上的取样电压达到50mV以上为好。也不能太大,以免功耗增加。
XW:但10mV的失调电压对它的影响大不大?误差会达到20%吗?
东方:不会这么大,调试时可以实际整定恒流值,这样就消除了固定的失调电压对它的影响。

谢谢各位专家的指教。按东方兄的说法,如果要求固定的恒流值,问题不大,但我恰恰是要做压控限流。限流值正比于控制电压。试验结果如下:
控制电压/V 0 1 2 3 4 5
限流值/A 0.4 0.72 1.02 1.32 1.61 2.02
看来完全不成比例,怎么办啊?
实测:15脚电压-0.005V ,取样电阻用康铜丝,大约10~20m欧姆。
很好啊!
XW:都不成比例了,还说好?
东方:真的好好呢!试吧数据处理一下,限流值减去0.4A得:

U/V

0

1

2

3

4

5

I/A

0.4

0.72

1.02

1.32

1.61

2.02

I-0.4

0

0.32

0.62

0.92

1.21

1.62

误差%

0

2.36

-0.8

-1.90

-3.2

3.6

XW:怎么会造成零点读数的?
东方:这就是蓝天兄给我们的启迪。
blueskyy: 有没有考虑两运放的失调电压Voffset带来的误差呢?
东方:没有。
XW:啊呀!不考虑还真不行,蓝天兄总是这么英明!
玉兔昇:怎么办啊?
东方:先考虑什么是“失调电压”?
XW:着我知道,就是为了使输出为零,必须在输入端加上的电压值。
玉兔昇:实测:15脚电压-0.005V。
东方:对啊。这就是失调电压。但不能由输出电流来产生这个电压,可以在16脚加上+0.005V也是一样。

东方兄您也太厉害了!居然能把我的数据处理出成正比!
按先生的指导,取样电阻不宜太小,改用0.1欧姆,并且在16脚加上正电压,把控制电压0V时的电流调到0A,得到的数据如下:
控制电压/V 0 1 2 3 4 5
限流值/A 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.01
得到几乎完美的线性关系。这次不仅调好电路而且对运放的失调电压有了感性认识。谢谢啦!
谢谢~
东方兄在恒流精度上的解析让人受益非浅 ~
还有个疑问:在12楼,东方兄用加法原理求出翻转的电平: Vo=0.0255 (通过限流电阻进而转换成翻转电流),这里有个疑问:
问题1。Vo如果到了:0.0255V, 3脚是否立即给出电平翻转?
显然不会,因为有0.01的电容,这样结构让运放不是比较器,而是积分器。
3脚的电位的变化是积分饱和的结果,并不是立刻翻转的结果,为什么要这样?用积分器而不用比较器?这是问题1。
问题2。:如果将这个0。01的电容去掉,让运放变成比较器。并且在3脚上接RC电路,这个接法和3脚到15脚接0。01的电容,两者有什么样的区别?请教东方兄 ~

blueskyy: 为什么要这样?用积分器而不用比较器?这是问题1。
东方:防止反应过火产生超调等不良影响。
XW:用比较器怎么就过火呢?
东方:如果负载加重,15脚会立即转负,使瞬间输出为零。
XW:那负电压马上又没有了,不就又有输出了?快速反应,多棒!
东方:什么呀!来回转换就成为震荡了。
XW:如果负荷下降没有问题吧?
东方:问题更大!假设原来处于限流状态,电压较低。突然卸载。电压反弹超调。
XW:看来比较器是不可取。
blueskyy: 在3脚上接RC电路,这个接法和3脚到15脚接0。01的电容,两者有什么样的区别?
东方:在3脚上接RC电路更好。可以适当提高反应速度,又不会过敏自激。
XW;优点都占全啦?
东方:争取吧。比例积分电路设计。
东方兄,有人要用电压控制LED亮度成正比,我想可以转化成控制电流,不知行不行?
请看设计具有0-10V模拟接口的调光LED台灯 (+10)
我替楼主谢谢您了。
比较器,+端为基准时,-端输入高电平,输出低电平
如LZ图:
稳压环路原理:
2脚为稳压基准(-端)通过4.7K电阻 接到14脚 Verf 5V ,2脚上的基准电压为5V,
Vout=(22K/4.7K+1)*5(Verf)≈28.4V
当输出电压上升,1脚上电压经过22K,4.7K分压后,1脚的电压大于2脚基准电压,则比较器翻转而输出另一个电平,内部电路测调整占空比,,以达到稳压目的;

恒流/限流环路原理:
15脚为恒流/限流基准,14脚Verf 5V经4.7K,240R,分压得到基准电压:≈0.243V
输出的电流检测电阻为1.0R,则输出恒流/限流计算如下:0.243/1.0=0.243A
当输出电流超过此0.243A值时,在IC 16脚上产生的电压大于15脚基准电压0.243V,则比较器翻转输出另一个电平,内部电路测调整占空比,以达到恒流/限流功能;

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