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            EEPW首頁(yè) > 模擬技術(shù) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > TL431與光耦組成的電壓反饋

            TL431與光耦組成的電壓反饋

            作者: 時(shí)間:2024-03-18 來(lái)源:硬件筆記本 收藏

            最基本的要求是輸入電壓變化時(shí),輸出電壓保持恒定,而與此相關(guān)的測(cè)試如電壓調(diào)整率、負(fù)載調(diào)整率等也是衡量性能的重要指標(biāo),實(shí)現(xiàn)輸出電壓恒定的方式是反饋,即輸出電壓的改變可以反饋至電源管理芯片F(xiàn)B腳(feedback),再通過(guò)調(diào)節(jié)開關(guān)管的脈寬實(shí)現(xiàn)輸出電壓動(dòng)態(tài)平衡。

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/202403/456438.htm

            絕大多數(shù)都是使用組成的反饋電路,非常經(jīng)典,也應(yīng)用了很多年。它的優(yōu)點(diǎn)是精度能滿足大多數(shù)場(chǎng)合要求,成本低,環(huán)路穩(wěn)定成熟。

            箭頭所指框內(nèi)就是組合

            在分析反饋電路之前,先來(lái)了解一下的工作原理,TL431內(nèi)部是一個(gè)十分復(fù)雜且細(xì)致的晶體管電路


            由圖可知:TL431內(nèi)部主要包括2.5V基準(zhǔn)源、誤差放大器、三極管等。

            2.5V的基準(zhǔn)電壓接在誤差放大器的反相輸入端,參考電壓接在同相輸入端,誤差放大器的輸出端接三極管。注意這里是誤差放大器而不是比較器,所謂誤差放大器,是通過(guò)比較反饋電壓與基準(zhǔn)電壓的差值來(lái)產(chǎn)生誤差電壓,進(jìn)而調(diào)節(jié)晶體管的壓降。這里晶體管工作在線性區(qū)而不是飽和區(qū).


            上圖為TL431的典型接法,通過(guò)配置不同的R1 和R2 的值可以得到從2.5V 到36V 范圍內(nèi)的任意電壓輸出(Vo<Vin), 輸出電壓公式:Vout = (R1+R2)*2.5/R2,特別地,當(dāng)R1=R2 時(shí),Vo=5V。另外,如此應(yīng)用需要注意兩點(diǎn),一是在選擇電阻時(shí)必須保證TL431 工作的必要條件,即通過(guò)陰極的電流要大于1 mA 。二是這個(gè)電路輸出電壓只能作為作為參考電壓,不能用作電源帶負(fù)載。

            開關(guān)電源的穩(wěn)壓反饋通常都使用TL431 和PC817,如輸出電壓要求不高,也可以使用穩(wěn)壓二極管和PC817,下面以典型應(yīng)用圖來(lái)分析動(dòng)態(tài)過(guò)程。


            首先明確兩個(gè)問(wèn)題:

            ①此處主要起到兩個(gè)作用:反饋和隔離。

            ②這里應(yīng)用的光耦為線性光耦(普通光電耦合器只能傳輸數(shù)字信號(hào),不適合傳輸模擬信號(hào)。線性光電耦合器是一種新型的光電隔離器件,能夠傳輸連續(xù)變化的模擬電壓或電流信號(hào),這樣隨著輸入信號(hào)的強(qiáng)弱變化會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的光信號(hào),從而使光敏晶體管的導(dǎo)通程度也不同,輸出的電壓或電流也隨之不同。

            動(dòng)態(tài)過(guò)程分析:

            Vo輸出電壓增大→TL431參考極電壓增大→TL431陰極與陽(yáng)極壓降降低、電流增大→光耦初級(jí)電流增大→光耦次級(jí)電流增大→FB腳電壓升高→電源管理芯片降低MOS管的占空比→Vo輸出電壓減小。反之亦然,如此保障輸出電壓平穩(wěn)。

            參數(shù)選擇:

            ①R1和R2配置輸出電壓,取值過(guò)小,待機(jī)功耗過(guò)大,取值過(guò)大,無(wú)法滿足TL431 參考輸入端電流要求,一般R1取值幾K,R2取值在幾K到幾十K。

            ②C1與R4串接于TL431控制端和輸出端,用來(lái)壓制低頻(100Hz)紋波和提高輸出調(diào)整率。

            ③R5的作用是對(duì)TL431額外注入一個(gè)電流,避免TL431因注入電流過(guò)小而不能正常工作,實(shí)際上如適當(dāng)選取電阻值R3,電阻R5可以省略。




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