1 系统总体方案设计
1.1 工作原理。
1.1.1 tl494介绍。
tl494是一个固定频率的脉冲宽度调制电路，内置了线性锯齿波振荡器，振荡频率可以通过外部的一个电阻和一个电容进行调节。
输出电容的脉冲其实是通过电容上的正极性锯齿波电压与另外2个控制信号进行比较来实现。功率输出管q1和q2受控于或非门。当双稳触压器的时钟信号为低电平时才会被通过，即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才会被选通。
当控制信号增大，输出脉冲的宽度将减小。
控制信号由集成电路外部输入，一路送至时间死区时间比较器，一路送往误差放大器的输入端。死区时间比较器具有120mv的输入补偿电压，它限制了最小输出死区时间约等于锯齿波的周期4%，当输出端接地，最大输出占空比为96%，而输出端接参考电平时，占空比为48%。当把死区时间控制输入端接上固定的电压，即能在输出脉冲上产生附加的死区时间。
脉冲宽度调制比较器为误差放大器调节输出脉宽提供了一个手段：当反馈电压从0.5v变化到3.
5时，输出的脉冲宽度从被死区确定的最大导通百分比时间中下降为零。2个误差放大器具有从—0.3v到(vcc—2.
0)的共模输入范围，这可能从电源的输出电压和电流察觉的到。误差放大器的输出端常处于高电平，它与脉冲宽度调智器的反相输入端进行“或”运算，正是这种电路结构，放大器只需最小的输出即可支配控制电路。
图1（tl494内部电路原理图）
1.1.2 tl494的使用。
12端接输入工作电压，7端接地，14端可得到内部标准电压5伏，13端为输出方式控制端：
若13端接地、v13为低电位时，p=0，d=0，e=0，g1= =g2，ta、tb两路输出相同，如图1中所示。即单路输出，本实验中只驱动一个开关管，故将13点接地用单路输出，若将两路并联可扩大输出容量。
若13点接+5v，v13为高电位时，p=1，，
在c=1时，g1=0，g2=0，t1，t2都截止，无驱动信号。
若c=0，q=0时，g1=1，驱动t1，g2=0，t2截止。
若c=0， =0时，g2=1，驱动t2，g1=0，t1截止。
这时g1 g2的输出相差180°，为双路输出。双路输出时g1 g2的电位或t1、t2的通、断状况与rs触发器状态有关。
当6端外接电阻，5端外接时，5端将产生频率=1.1/的锯齿波两端引入dc/dc变换器输出电压的给定值和反馈值；3端为电压调节器输出的误差电压，＝k（），送至pwm比较器的同相端，反相端电压为0.7v＋。
图1中，当（+0.7v）《时，pwm比较器输出电压＝1（高电位），c点高电位，或非门输出g1、g2点电位为零，ta、tb截止，无输出信号，主开关管t1、t2截止。
当（+0.7v）>时，pwm比较器输出电压＝0（低电位），c点为零，g1、g2点为高电位，ta、tb有信号输，主开关管t1、t2导通。
4端为输出脉冲封锁控制端，当4端电位加0.12v高于锯齿波电压时，死区时间比较器的输出j为高电位，使c端为高电位，两个或非门的输出g1、g2点为零电位，ta、tb截止，无输出信号，即封锁输出脉冲，停机；
正常工作时，要g1、g2为高电位，使主开关t1、t2被驱动导通，必要条件是图中c=0，这就一定要j=0；要j=0，必要条件是 >（0.12v）。正常工作时，图中已被充电到＋15v，起动和保护电路的输出端4点电压， 。
因此要t1、t2被驱动导通的必要条件是 >0.12v。图中锯齿波电压在一个开关周期中从零线性上升到最大值 。
图1.2，1.3中在 <0.
12v的期间，j为高电位、c为高电位，g1= g2=0，封锁脉冲，t1、t2都截止。故被称为死区时间。由于，t1、t2被驱动导通的最大脉宽时间。
4端还是软起动控制端。起动开始，一旦起动电路内部使输出端4从接地点断开，在＋15v电源经对充电过程中，从＋15v逐渐下降为零。由图1可以看到，在任何一个开关周期中，从零上升至，仅在瞬时值》+0.
12v时j=0，才能使g1 g2为高电位开启驱动信号。所以在起动过程的逐个周期中、j=0，g1 、g2的脉宽时间从零逐渐增大，使输出电压逐渐上升实现软起动。
1.1.3 buck电路原理。
将快速通断的晶体管置于输入与输出之间，通过调节通断比例（占空比）来控制输出直流电压的平均值。该平均电压由可调宽度的方波脉冲构成，方波脉冲的平均值就是直流输出电压。
图3（buck电路原理图）
q导通：输入端电源通过开关管q及电感器l对负载供电，并同时对电感器l充电。
电感相当于一个恒流源，起传递能量作用。
电容相当于恒压源，在电路里起到滤波的作用。
图4（开关管导通时电路原理图）
q闭合：电感器l中储存的能量通过续流二极管d形成的回路，对负载r继续供电，从而保证了负载端获得连续的电流。
图5（开关管关断时电路原理图）
导通时q电流。
闭合时c的电流。
l的电流和输出电流的关系
输出电压与输入电压的关系。
图6（开关管工作时的波形）
1.2 过程说明。
通过上面叙述，本次课程设计的原理已经很清晰了。首先通过tl494产生pwm波形来控制接入buck电路中的开关管的导通和关断。然后通过控制tl494端口3来改变pwm波形的占空比，以此来实现在一定范围内，buck电路输出可调整的电压。
2 硬件电路设计。
2.1 电路原理图。
图7 （硬件电路原理图）
2.2电路中各主要工作点的测试波形。
图8(tl494正常工作时5端口的波形)
图9（tl494正常工作时8端口的波形）
图10（tl494工作时8端口波形和buck电路输出波形）
图11（同图10，改变占空比后的波形）
图12（同图10，改变占空比后的波形）
图13（实物硬件电路图）
3 总结。通过这次的课程设计，使我对斩波电路以及pwm控制技术有了更深的理解，对一些相关的元器件的使用也有了一定的了解。通过对整体电路分析和设计，提高了我分析和解决问题的能力，使我的逻辑思维能力得到了很好的锻炼，同时培养了我们对待科学研究的勤奋严谨的作风。
在设计过程中，遇到了很多困难，通过与同学的**研究，使问题得到解决。这其中既增加了同学之间的友谊，又培养了团队合作精神。另外，通过在图书馆，互联网上查找相关资料，提高了我的文献查找能力。
还有就是感谢陈老师在整个过程中的耐心的指导和帮助。
总之，通过这次课程设计我学到了很多！
4 参考文献。
1］王兆安，刘进军。电力电力技术［m].北京：机械工业出版社，2009.05-18.
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