摩托車汽車等機(jī)動車內(nèi)都有發(fā)電機(jī)，與發(fā)動機(jī)相連的發(fā)電機(jī)發(fā)出的電供電池充電或點亮車燈，由于發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電壓與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)，發(fā)動機(jī)低速轉(zhuǎn)動時，輸出電壓較低，而發(fā)動機(jī)高速轉(zhuǎn)動時，輸出電壓則較高，據(jù)測，輸出電壓可在20V-60V之間變化，為穩(wěn)定輸出電壓，現(xiàn)在常用電子穩(wěn)壓裝置連在發(fā)電機(jī)和負(fù)載之間，常稱為調(diào)壓器。 本文介紹一種機(jī)動車調(diào)壓器，輸入電壓為20V-60V，輸出電壓穩(wěn)定為12V，并可調(diào)，最大輸出電流可達(dá)8A。
調(diào)壓器的完整電路如圖1所示。調(diào)壓器實際上是降壓型DC/DC開關(guān)電源。調(diào)壓器的核心是脈沖寬度調(diào)制（PWM）集成電路TL494，TL494是常見的
PWM集成電路。它的外部引腳如圖2所示。
TL494的引腳功能如下：1、16腳和2、15腳分別是誤差放大器1和誤差放大器2的同相輸入端和反向輸入端；3腳是反饋輸入端；4腳是死區(qū)時間控制端；5、6腳分別接RC振蕩器的定時電容和電阻；7腳接地；8、9腳11、10腳分別是兩個內(nèi)部驅(qū)動三極管的集電極和發(fā)射極；12腳為電源正端；13腳為輸出狀態(tài)控制端，當(dāng)13腳為高電平時，兩個內(nèi)部驅(qū)動三極管交替導(dǎo)通，當(dāng)13腳為低電平時，兩個內(nèi)部驅(qū)動三極管同時導(dǎo)通或截止，此時只能控制一個開關(guān)管。14腳是集成電路內(nèi)部輸出的5V基準(zhǔn)電壓輸出端。 TL494在工作時，其頻率由外接在5、6腳上的鋸齒波振蕩器的定時電容和電阻決定，輸出脈沖寬度由加在1和16腳誤差放大器的同相輸入端電平的高低決定。反向輸入端2和15腳通過R20和R5接在基準(zhǔn)電壓輸出端14腳。 調(diào)壓器的穩(wěn)壓控制：輸出電壓從儲能電感L的輸出端，通過R23、R7接到TL494誤差放大器1的同相輸入端1腳上，當(dāng)輸出電壓升高時，同相輸入端1腳上的電平升高，則可使集成電路內(nèi)部的兩個內(nèi)部驅(qū)動三極管輸出的脈沖寬度變窄，從而降低輸出電壓。反之，則可升高電壓。 過流保護(hù)控制：過流取樣電阻是R18，在有輸出電流時，R18上的電壓是左高右低，這兩端電壓通過R4和R22加到誤差放大器2的16和15腳上，當(dāng)R18上的電壓因過流而升高到一定程度，就能使輸出的脈沖寬度變窄，從而起到限制輸出電流的目的。 由于是13腳接地，兩個內(nèi)部驅(qū)動三極管同時導(dǎo)通或截止，所以兩個內(nèi)部驅(qū)動三極管是并聯(lián)輸出，8腳和11腳相連，9腳和10腳相連，9腳10腳為發(fā)射極輸出，當(dāng)9腳和10腳輸出脈沖時，VT6導(dǎo)通，VT5截止，VT4導(dǎo)通，VT3也導(dǎo)通，輸出電流通過儲能電感L向負(fù)載供電；當(dāng)9腳和10腳停止輸出脈沖時，VT3截止，由于自感現(xiàn)象，續(xù)流二極管VD6導(dǎo)通，將儲能電感L儲存的磁場能轉(zhuǎn)換成電能供給負(fù)載，在降壓型開關(guān)電源中，續(xù)流二極管是不可缺少的元件，沒有它，功率晶體管VT3和其它元件將擊穿損壞。續(xù)流二極管常采用快恢復(fù)二極管或肖特基二極管。 為保證工作的可靠，由VT1組成的穩(wěn)壓電路為TL494提供啟動電源；由VT2組成的穩(wěn)壓電路為功率晶體管提供啟動電源，一旦輸出電壓已建立，這些電源將由VD4和VD5直接供給。 由上述工作原理的介紹，輸出電壓大小的調(diào)節(jié)可通過改變R23的阻值實現(xiàn)；過流保護(hù)控制的限流值由過流取樣電阻R18的阻值決定。 輸出功率晶體管VT3采用VMOS功率場效應(yīng)管，如嫌輸出電流不夠或功率晶體管過熱，可將兩只功率場效應(yīng)管并聯(lián)使用，但另一只場效應(yīng)管的柵極G也要串一10歐電阻再連在VT4的發(fā)射極上，兩只功率場效應(yīng)管的漏極D和源極S則并聯(lián)。輸出功率晶體管和續(xù)流二極管都應(yīng)外接散熱器。
