嵌入式系統(tǒng)中小功率開關電源的設計
圖3 TL431等效功能框圖
參考端R的輸出電壓與2 。 5V的精密基準電壓源相比較,當R端電壓超過2.5V時,TL431立即導通,反之截止。
單片TL431的電壓基準如同低溫系數(shù)齊納管一樣運行,通過2個外部的電阻可以實現(xiàn)從2.5V到36V的穩(wěn)定輸出。典型的應用電路如圖4所示。
圖4 TL431的典型應用電路
當R 1和R 2的阻值確定時,兩者對U o的分壓引入反饋。若U o增大,反饋量增大,TL431的分流也就增大,從而又使U o下降。顯然,這個深度的負反饋必然在參考點的電壓等于基準電壓處穩(wěn)定。
穩(wěn)壓值可以通過下面的簡化公式進行計算:
4 應用電路
圖5是采用FSD200設計的一種微型小功率單片開關電源的典型電路。
圖中采用的是典型的反激式功率變換電路。
這種電路不需要額外的電感存儲能量,圖中的變壓器可以同時實現(xiàn)直流隔離、能量存儲和電壓變化的功能。電路中采用了可調式精密穩(wěn)壓器TL431作為12V輸出的誤差放大器,再與線性光耦PC817組成隔離式反饋電路。當12V輸出電壓發(fā)生波動時,經(jīng)R 41和R 42分壓后得到的采樣電壓與TL431中的2.5V基準電壓比較,并在陰極上形成誤差電壓,使光耦中的發(fā)光二極管電流I F產(chǎn)生相應的變化,光耦副邊的光敏三極管的I C也相應變化,由此調節(jié)FSD200輸出的占空比,最后使輸出的12V直流電壓不變,達到穩(wěn)壓的目的。
5 結束語
長期以來,1 0W以下的小功率穩(wěn)壓電源方案,成本較高、線路復雜。采用FSD200單片開關電源集成電路設計的開關電源線路簡單,工作可靠,體積小、效率高、成本低。在實際中可以廣泛使用在需要220V交流輸入,要求體積小、成本低的微型小功率的嵌入式系統(tǒng)中。
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