输出电压稳定的机动车调压器

摩托车汽车等机动车内都有发电机，与发动机相连的发电机发出的电供电池充电或点亮车灯，由于发电机产生的电压与发动机的转速有关，发动机低速转动时，输出电压较低，而发动机高速转动时，输出电压则较高，据测，输出电压可在20V-60V之间变化，为稳定输出电压，现在常用电子稳压装置连在发电机和负载之间，常称为调压器。 本文介绍一种机动车调压器，输入电压为20V-60V，输出电压稳定为12V，并可调，最大输出电流可达8A。

调压器的完整电路如图1所示。调压器实际上是降压型DC/DC开关电源。调压器的核心是脉冲宽度调制（PWM）集成电路TL494，TL494是常见的

PWM集成电路。它的外部引脚如图2所示。

TL494的引脚功能如下：

1、16脚和2、15脚分别是误差放大器1和误差放大器2的同相输入端和反向输入端；3脚是反馈输入端；4脚是死区时间控制端；5、6脚分别接RC振荡器的定时电容和电阻；7脚接地；8、9脚11、10脚分别是两个内部驱动三极管的集电极和发射极；12脚为电源正端；13脚为输出状态控制端，当13脚为高电平时，两个内部驱动三极管交替导通，当13脚为低电平时，两个内部驱动三极管同时导通或截止，此时只能控制一个开关管。14脚是集成电路内部输出的5V基准电压输出端。 TL494在工作时，其频率由外接在5、6脚上的锯齿波振荡器的定时电容和电阻决定，输出脉冲宽度由加在1和16脚误差放大器的同相输入端电平的高低决定。反向输入端2和15脚通过R20和R5接在基准电压输出端14脚。

调压器的稳压控制：输出电压从储能电感L的输出端，通过R23、R7接到TL494误差放大器1的同相输入端1脚上，当输出电压升高时，同相输入端1脚上的电平升高，则可使集成电路内部的两个内部驱动三极管输出的脉冲宽度变窄，从而降低输出电压。反之，则可升高电压。

过流保护控制：过流取样电阻是R18，在有输出电流时，R18上的电压是左高右低，这两端电压通过R4和R22加到误差放大器2的16和15脚上，当R18上的电压因过流而升高到一定程度，就能使输出的脉冲宽度变窄，从而起到限制输出电流的目的。 由于是13脚接地，两个内部驱动三极管同时导通或截止，所以两个内部驱动三极管是并联输出，8脚和11脚相连，9脚和10脚相连，9脚10脚为发射极输出，当9脚和10脚输出脉冲时，VT6导通，VT5截止，VT4导通，VT3也导通，输出电流通过储能电感L向负载供电；当9脚和10脚停止输出脉冲时，VT3截止，由于自感现象，续流二极管VD6导通，将储能电感L储存的磁场能转换成电能供给负载，在降压型开关电源中，续流二极管是不可缺少的元件，没有它，功率晶体管VT3和其它元件将击穿损坏。续流二极管常采用快恢复二极管或肖特基二极管。 为保证工作的可靠，由VT1组成的稳压电路为TL494提供启动电源；由VT2组成的稳压电路为功率晶体管提供启动电源，一旦输出电压已建立，这些电源将由VD4和VD5直接供给。

由上述工作原理的介绍，输出电压大小的调节可通过改变R23的阻值实现；过流保护控制的限流值由过流取样电阻R18的阻值决定。 输出功率晶体管VT3采用VMOS功率场效应管，如嫌输出电流不够或功率晶体管过热，可将两只功率场效应管并联使用，但另一只场效应管的栅极G也要串一10欧电阻再连在VT4的发射极上，两只功率场效应管的漏极D和源极S则并联。输出功率晶体管和续流二极管都应外接散热器。