TL431与PC817应用开关电源的稳压反馈通常都使用TL431和PC817.PDF

TL431 与PC817 应用 开关电源的稳压反馈通常都使用TL431 和PC817 ，如输出电压要求不高，也可以 使用稳压二极管和PC817 ， 德州仪器公司（TI）生产的TL431一是一个有良好的热稳定性能的三端可 调分流基准源。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从 Vref（2.5V）到 36V范围内的任何值（如图2）。该器件的典型动态阻抗为0.2Ω，在很多应用中 可以用它代替齐纳二极管，例如，数字电压表，运放电路、可调压电源，开关电 源等等。 上图是该器件的符号。3个引脚分别为：阴极（CATHODE）、阳极（ANODE）和参考 端（REF）。TL431的具体功能可以用如下图的功能模块示意。 由图可以看到，VI是一个内部的2.5V基准源，接在运放的反相输入端。由 运放的特性可知，只有当REF端（同相端）的电压非常接近VI（2.5V）时，三极 管中才会有一个稳定的非饱和电流通过，而且随着REF端电压的微小变化，通过 三极管 图1的电流将从1到100mA变化。当然，该图绝不是TL431的实际内部结 构，所以不能简单地用这种组合来代替它。但如果在设计、分析应用TL431的电 路时，这个模块图对开启思路，理解电路都是很有帮助的， 前面提到TL431的内部含有一个2.5V的基准电压，所以当在REF端引入输出 反馈时，器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流，控制输出电压。如图2所 示的电路，当R1和R2的阻值确定时，两者对Vo的分压引入反馈，若V o增大， 反馈量增大，TL431的分 流也就增加，从而又导致Vo下降。显见，这个深度的负反馈电路必然在VI等于 基准电压处稳定，此时Vo=(1+R1/R2)Vref。选择不同的R1和R2的值可以得到从 2.5V到36V范围内的任意电压输出，特别地，当R1=R2时，Vo=5V。需要注意的是， 在选择电阻时必须保证TL431工作的必要条件，就是通过阴极的电流要大于1 mA。 下面我来通过以下典型应用电路来说明TL431,PC817 的配合问题。电路图 如下： R13 的取值，R13 的值不是任意取的，要考虑两个因素：1）431 参考输入端的电 流，一般此电流为2uA 左右，为了避免此端电流影响分压比和避免噪音的影响， 一般取流过电阻 R13 的电流为参考段电流的 100 倍以上，所以此电阻要小于 2.5V/200uA=12.5K. 2)待机功耗的要求，如有此要求，在满足《12.5K 的情况下尽 量取大值。 TL431 的死区电流为 1mA，也就是R6 的电流接近于零时，也要保证431 有 1mA，所以R17=1.2V/1mA=1.2K 即可。除此以外也是功耗方面的考虑，R17 是为了保证死区电流的大小，R17 可要也可不要，当输出电压小于7.5v 时应该考 虑必须使用，原因是这里的R17 既然是提供TL431 死区电流的，那么在发光二极 管导通电压不足时才有用，如果发光二极管能够导通，就可以提供TL431 足够的 死区电流，如果 Vo 很低的时候，计算方法就改为 R17= （Vo-Vk ）/1mA （这里 Vk=Vr-0.7=1.8v ）；当 Vo=3.3V 时 R17 从死区电流的角度看临界最大值 R17= （3.3-1.8 ）/1mA=1.5k ，从YL431 限流保护的角度看临界最小值为R17= （3.3-1.8 ） /100mA=15Ω 。 当Vo 较高的时候，也就是Vo 大于Vk+Vd 的时候，也就是差不多 7.5v 以上时，TL431 所需的死区电流可以通过发光二极管的导通提供，所以这是 可以不用R17 。 R6 的取值要保证高压控制端取得所需要的电流，假设用PC817 （U1-B ），其 CTR=0.8-1.6,取低限 0.8 ，要求流过光二极管的最大电流=6/0.8=7.5mA,所以 R6 的 值=(15-2.5-1.2)/7.5=1.5K,光二极管能承受的最大电流在 50mA 左右，TL431 为 100mA，所以我们取流过R6 的最大电流为50mA，R6 （15-2.5-1.3)/50=226 欧姆。 要同时满足这两个条件：226R6 。 有的电路设计中