资讯详情

如何确定开关电源TL431反馈回路的参数

转载自《https://www.dianyuan.com/article/54404.html》

??开关电源反馈回路主要由光耦(如PC817)可调并联稳压器TL431)和其他设备组成。要研究如何设计反馈电路,首先要了解这两个主要部件的基本参数。 一、光耦 在这里插入图片描述 PC817的基本参数如下表所示: 二、可调并联稳压器 ??由TL可以看到431等效电路图,Uref是内部2.5V 将基准源连接到反向输入端。从运放的特点可以看出,只有当REF 端(同相端)的电压非常接近Uref(2.5V)当三极管中有稳定的不饱和电流通过时,随着REF 通过三极管,端电压的微小变化VT的电流将从1 到100mA 变化。

??当然,这幅画绝不是TL431 实际的内部结构不能简单地用这种组合来代替。但如果在设计和分析中应用TL431 这个模块图有助于打开思路,理解电路。

??前面提到TL431 内部含有一个2.5V 因此,当在REF 当端引入输出反馈时,设备可以通过从阴极到阳极的广泛分流来控制输出电压。R1 和R2 当确定电阻值时,两者对Vo 如果Vo 增加,反馈增加,TL431 分流也会增加,从而导致Vo 下降。

??可以看出,这种深度的负反馈电路必须是Uref等于基准电压稳定,此时Vo=(1 R1/R2)Vref。 ??选择不同的R1 和R2 从2可以得到值.5V 到36V 当R1=R2 时,Vo=5V。需要注意的是,在选择电阻时必须确保TL431 工作的必要条件是阴极电流大于1 mA 。

??了解了TL431和PC817基本参数后,看实际电路: 主要关注反馈回路R6、R8、R13、R14、C8这些设备的值。 首先来看R13。 R13、R14是TL首先要确定431的分压电阻R13值,再根据Vo=(1 R14/R13)Vref 公式来计算R14的值。

确定R考虑以下两个条件:

①TL431 参考输入端电流,该电流一般为2uA 左右,为了避免这端电流对分压比和噪声的影响,通常会流过电阻R13 参考段电流为100 倍以上,所以这个电阻小于2.5V/200uA=12.5K。

②考虑到待机功耗和瞬态响应,如果值太小,根据P=I2R公式,待机功耗大;如果值过大,反馈电路的瞬态响应会受到影响。R在满足条件1的情况下,尽量取中间值或大于中间值。

本设计为5V/1.5A适配器设计,R13取5.6K,理论上得到5V输出,R13与R14值相等,但考虑到适配器的实际应用存在线损,选择R14值略大于R13,取6.2K。

计算得:Vo=(1 6.2/5.6)*2.5=5.26V,结合使用的输出线规格和线损,在输出满载的情况下,线末端可获得5V电压。

由输出为5V知a点电压略高于5V,取5.3V

下图为TL图中可以看到431内部电路图,K端与R端相差一个PN节(即三极管工作在饱和状态时,K比R端电压高0.7V(硅管),开关电源工作时,下图Q根据三极管的放大特性,在放大模式下工作,K端电压至少比R端电压大0.7V,根据经验,K端电压高于R端电压.5V~1.7V,即图3中的c点电压高于d点电压1.5V~1.7V,d点电压为TL431基准电压为2.5V,c点电压为4V~4.2V。 从光耦参数表可以看出,发光二极管的正压降为0.8~1.4V(取1V,IF为3~5mA)这样,b点电压就可以达到5V~5.2V

由上述条件,我们已经计算出图2中 a点电压为5.3V; b点电压为5~5.2V(取5.1V); c点电压为4~4.2V(取4.1V); d点电压为2.5V;

由发光二极管参数知,IF<50mA,根据经验,IF一般取3mA。R8电阻是为TL431设计为死区电流,查阅TL知道431参数,确保工作正常,TL431的Ika需大于1mA,小于100mA,一般取3~5mA。计算得R6=(5.3V-5.1V)/3~5mA =40Ω~67Ω。本设计取56R。R8<(1.2V/1mA)=1.2K,根据经验,一般取1K或470Ω

在一些电路设计中,为了提高低频增益,用电阻和电容串联TL压制低频(100Hz)纹波和提高输出调整率,即静态误差,目的是提高相位,在带宽频率前增加相位裕度,具体位置取决于带宽设计中其他功率部分的相位,电阻和电容频率越低,相位越高,当然最大只有90 但当频率很低时,低频增益也会减少,一般放在带宽的1/5 初,相位78左右提升 度。根据计算,一般选择104电容或104电容和104电容K电阻串联。根据计算,一般选择104电容或104电容和104电容K电阻串联。(具体计算复杂)

以上数据仅为理论计算,应根据实际测试情况进行微调。

标签: 电源开关电阻器

锐单商城拥有海量元器件数据手册IC替代型号,打造 电子元器件IC百科大全!

锐单商城 - 一站式电子元器件采购平台