深入剖析:反激電路 TL431 光耦反饋參數(shù)計算與環(huán)路設(shè)計
出處:網(wǎng)絡(luò)整理 發(fā)布于:2025-06-11 10:20:47 | 752 次閱讀
反饋的過程 當(dāng)反激電路副邊的輸出電壓升高時,TL431 參考端電壓(R 端)也會隨之升高。TL431 是一種精密可調(diào)并聯(lián)穩(wěn)壓器,其內(nèi)部由各種晶體管構(gòu)成。參考電壓端連接運放的同相輸入端,當(dāng)參考端電壓升高時,會使得 TL431 的導(dǎo)通量增加。同時,光耦內(nèi)部的發(fā)光二極管流過的電流也會增大,進而使得光耦三極管導(dǎo)通量增加。與光耦三極管相連的電源 IC 電壓反饋引腳 VFB 電壓降低,此時 PWM 控制器會控制開關(guān) MOS 引腳的輸出占空比降低,最終使輸出電壓降低。反之,當(dāng)副邊輸出電壓降低的時候,調(diào)節(jié)過程則相反。

R6 的計算 假設(shè)輸出電壓 VOUT 是 12V。TL431 要穩(wěn)定工作,參考輸入端的電流一般是 2uA 左右,其內(nèi)部基準(zhǔn)電壓 VREF = 2.5V。為了避免此端口電流影響分壓比以及電阻熱噪聲的影響,一般取流過電阻 R6 的電流為參考端電流的 100 倍數(shù)以上。同時,考慮到功耗的要求,R6 希望大一些。綜合各方面因素,通常選取 R6 為 10kΩ。

已知輸出電壓為 VOUT = 12V,TL431 的 VREF = 2.5V,由于通過 R5 和 R6 的電流近似相等,根據(jù)分壓原理即可計算出 R5 的值。
R3 的計算
TL431 內(nèi)部需要供電才能正常工作,R3 就是為 TL431 供電的電阻。正常情況下,光耦那一路會給 TL431 進行供電,但光耦電流也有很小的時候,當(dāng)光耦電流接近零的時候,R3 要能為 TL431 進行供電。光耦的壓降一般為 1.2V 左右,當(dāng)光耦的電流接近零的時候,R1 上面基本上無壓降,此時 R3 上面的壓降是 1.2V。從數(shù)據(jù)手冊中可以得知 IKA = 1 - 100mA,同時考慮到功耗,通常取 R3 為 1KΩ。
R1 的計算
R1 的取值要保證芯片控制端取得所需要的電流。假設(shè)最小電流為 1mA,并且 PC817 的 CTR(光耦的傳輸比)= 0.8 - 1.6,取最低 0.8。TL431 的陽極與陰極之間的電壓差為 2.5V,光耦原邊二極管的壓降為 1.2V。光耦原邊二極管最大導(dǎo)通電流在 50mA 左右,TL431 的最大電流為 100mA 左右,綜合考慮,選擇流過 R1 的最大電流為 50mA。
綜上所述,TL431 工作在線性區(qū)狀態(tài),參考端電壓由 R5 和 R6 的電阻分壓確定,與內(nèi)部 2.5V 的基準(zhǔn)電壓源進行比較。正常情況下,參考端 R 端的電壓在 2.5V 上下波動。參考端 R 端的電壓越高,則 TL431 VKA 的阻抗越小,即 KA 兩端電壓越低,但 KA 兩端電壓不會低于基準(zhǔn)電壓 2.5V;參考端 R 端的電壓越低,則情況相反。
動態(tài)反饋補償計算
R5 和 C4 形成一個在原點的極點,其作用是提升低頻增益,從而限制低頻(100HZ)紋波并提高輸出調(diào)整率。R4 和 C4 形成一個零點,用于提升相位。這個零點一般放在帶寬頻率的前面,以增加相位裕度。具體位置要看其余功率部分在設(shè)計帶寬處的相位是多少。R4 和 C4 的頻率越低,其提升的相位越高,最大可達(dá) 90 度,但當(dāng)頻率很低時低頻增益也會減低。通常將其放在帶寬的 1/5 處,可以提升約 78 度相位。
通過對反激電路中 TL431 光耦反饋參數(shù)的準(zhǔn)確計算和合理的環(huán)路設(shè)計,能夠有效提高反激電路的性能和穩(wěn)定性,確保輸出電壓的精準(zhǔn)控制。
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