交直流稳压稳流电源设计.pptVIP

TL431的电路符号和基本接线如图所示。它相当于一只可调齐纳稳压管，输出电压由外部精密电阻R1和R2来设定，有公式R3是IKA的限流电阻。选取R3阻值的原则是，当输人电压Ui为最小值时必须保证100mA≥IKA≥lmA，以便使TL431能正常工作。TL431的稳压原理当由于某种原因致使Uo升高时，取样电压UREF也随之升高，使UREF＞Uref，比较器输出高电平，令TT导通，Uo↓。反之，Uo↓→UREF↓→UREF＜Uref→比较器再次翻转，输出变成低电平→VT截止→Uo↑。这样循环下去，从动态平衡的角度来看，就迫使Uo趋于稳定，达到了稳压目的，并且UREF=Uref。3．TL431的应用技巧TL431在单片开关电源中的具体应用详见有关参考资料。这里介绍几种特殊应用。1）三端固定式稳压器实现可调输出的电路将7800系列三端固定式集成稳压器配上TL431，即可实现可调电压输出，电路如图所示。现将TL431接在7805型三端稳压器的公共端（GND）与地之间，通过调节R1来改变输出电压值，此时仍用式计算Uo值。需要说明两点：第一，因7805的静态工作电流Id为几毫安至几十毫安，并且从GND端流出来，恰好可为TL431提供合适的阴极电流IKA，故Ui与TL431的阴极之间无须接限流电阻；第二，TL431能提升7805的GND端电位，使UGND=UKA，因此该稳压器的最低输出电压Uomin=UREF+5V=7.5V。最高输入电压Uimax=37.5V，7805的最高输入电压为35V，其余2．SV压降由TL431承受。2）5V、1.5A精密稳压器TL431也可配LM317型三端可调式集成稳压器，构成如图所示的5V、1.5A固定输出式精密稳压器。TL431接于LM317的调整端（ADJ）与地之间。R1和R2均采用误差为±0.1％的精密金属膜电阻。鉴于LM317本身的静态工作电流Id=IADJ=50μA?1mA，无法给TL431提供正常的阴极电流值，因此在电路中需增加R3。Uo经过R3向TL431供给的阴极电流IKA应大于1mA，才能保证芯片正常工作。当R3=240Ω时，IKA≈5mA＞1mA。3）大电流并联稳压器若将TL431配以PNP型功率管，还可构成大电流并联式稳压器，电路如图所示。调整R1就能改变Uo值。4）简易5V精密稳压器由TL431和NPN型功率管构成的5V串联式精密稳压器电路，如图所示。5）电压监视器由两片TL431（IC1、IC2）构成的电压监视器电路如图所示。现利用发光二极管（LED）作为电源电压正常状态的指示灯。电压上限（UH）和电压下限（UL）分别由下式确定R3为LED的限流电阻。R4的阻值应使IC2的阴极电流大于1mA。IC1和IC2可等效于两只并联式开关。仅当电源电压正常，即UH＞Ui＞UL时，LED发光，表示被监视电压Ui符合规定。一旦Ui＞UH，出现过压时，IC1就导通，UK1↓，使得IC2截止，UK2↑，LED就因负极接高电位而停止发光。倘若Ui＜UL，发生欠压故障，IC1和IC2就同时截止，仍使LED熄灭。6）TL431的其他应用由TL431构成的延时指示器电路如图8.1.25所示。该电路的延迟时间由下式确定R1为定时电阻，C是定时电容。当开关S断开时，电源E就经过R1对C进行充电，但此时UC＜2.50V，故UK呈高电位，使LED熄灭。随着UC不断升高，一旦达到2.50V，UK就变成低电位，令LED发光。因此，LED的熄灭时间就代表电路的延迟时间t。例如，当E=12V、R1=1MΩ、C=0.lμF时，代入式（8.1.20）计算出t=23ms。若将S闭合，电容C就迅速放电，并为下次延时做好准备。TL431构成的精密恒流源RL是负载。恒定电流由下式确定恒流源也称电流源或稳流源。能够向负载提供恒定电流的电源称作恒定电流源。理想的恒流源，其输出电流值是绝对不变的。但实际的恒流源只能在一定的范围内（包括温度范围、输入电压范围、负载变化范围）保持输出电流的稳定性。恒流源与稳压源是稳定电源中的两大分支。与稳压源一样，恒流源的应用十分广泛。目前，恒流源已被广泛用于传感技术、电子测量仪器、现代通信、激光、超导等高新科技领域，发展前景良好。5.1.3直流恒流源恒流源分通用型和专用型两大类。1通用型恒流源是由通用型半导体器件或通用集成电路构成的恒流源，其电路设计灵活多样，但恒流源效果不太理想，有的外围电路比较复杂。2专用型恒流源则是由特种电真空器件、半导体器件或专用集成电路构成的，它们具有恒流效果好，性能指标高，外围电路简单，便于制作、调试和维修、成本较低廉等优点，是电子技术