正确偏置tl431可获得更好的输出阻抗

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1、正确偏置TL431可获得更好的输出阻抗

2、第1内容加载中...图1TL431等效电路图500)this.style.ouseg(this)">图2SMPS简化直流模型（不考虑输入波动）500)this.style.ouseg(this)">图3使用传统的分流稳压器配置连接TL431500)this.style.ouseg(this)">图4TL431偏置电流过低时性能将明显下降TL431的简化电路图如图1所示，图中包括了驱动NPN晶体管的参考电压和误差放大器，在该封闭的电源系统中，一部分输出电压一直与TL431的Vref(参考电压)

3、进行比较。转换器简化直流模型如图2所示，Vout与Vref通过受传输率影响的电阻分压器进行比较，可得到输出电压的理论值为Vref/。然而，整个增益链路和各种阻抗均会影响输出电压，如下式所示，其中每个希腊字母均表示一个增益，RSOL表示开环输出阻抗。Vout=(Vref-×Vout)××G-RSOL×Vout/RL(1)Vout=Vref××G/(1+××G+RSOL/RL)(2)静态误差=Vref/

4、1537;-Vout=Vref×(RSOL+RL)/[×(RSOL+××G×RL+RL)](3)从式(3)中可看出，增大增益的值有助减小静态误差，提高输出电压精度。受增益环路影响的另一个重要参数是输出阻抗，系统的输出阻抗可用不同的计算方法得出。任何发生器均可简化为它的Thevenin等效，即一个电压电源Vth(空载时测得的Vout，即令式2中的RL=笆钡玫降腣out)与一个输出阻抗Rth的串联电路。设当负载电阻RL为闭环输出阻抗Rth时，输出电压Vout可减小至Vth

5、/2，以此来计算输出阻抗Rth，也可将其表示为RSCL。令Vth/2=Vout(RSCL)，由式(2)可得：Vref××G/(1+××G)/2=Vref××G/(1+××G+RSOL/RSCL)(4)RSCL=RSOL/(1+××G)(5)由式(5)可得出如下结论：1.如果直流误差放大器的增益较大，且DC较高，则RsCL接近于零；2.由于对反馈返回路径进行了补偿，所以，当增

6、益随频率增大而减小时，RSCL开始增大。阻抗模块随频率增大而增大，说明该阻抗类似于电感；3.当增益降至零时，系统输出阻抗与无反馈时的阻抗相同，均为RSOL。此时，系统开环工作。因此，为了减小静态误差，并降低转换器的动态输出阻抗，大多数SMPS设计人员会在设计中保持较大的直流增益值。这里的直流增益由TL431提供，可以采用如图3所示的纯积分器配置进行连接。假设图3中的Rbias不存在。首先计算分压器网络Rupp和RloA。由于TL431通过RloA，因此可以计算出Rlo=2.5k，而R

7、upp则等于(12-2.5)/1m=9.5k。可进一步选择更小的偏置电流，以减小空载条件下的待机能耗。桥接电流值确定后，即可计算RS。RS必须能提供足够的电流，使光耦合器集电极(或反馈引脚)小于1.2V，以启动空载工作状态下的跳周期。在NCP1200中，引脚2和内部5V参考电压间有一个8k的上拉电阻。如果反馈电流为475A，可将引脚2拉至1.2V(Vpin2=5-475×8k)。考虑到光耦合器在较差情况下有50%的电流转换比例(CTR)，则RS必须小于(Vout-2.

8、5-1V)/950<8.94k，假设为8.2k。在CTR为150%的较差情况下，表示LED中需要的电流较小，如果将8.2k电阻与TL431串联，则会发生以下情况：1.轻负载情况：IFB=475A，则IL=475/1.5=316A2.中负载情况：VFB=2.3V，IFB=337.5A，则IL=337.5/1.5=225A3.重负载情况：VFB=3V，IFB=250

9、1549;A，则IL=250/1.5=166A在这种情况下，TL431的偏置电流不仅随着负载电流而变化，而且也随着光耦合器CTR的变化而变化。此外，减小RS也不起任何作用，应该通过调节LED的内部电流，来调整控制器端