tl431在开关电源反馈回路中的应用

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1、2014牟第2期文章编号：1009—2552(2014)02—0073—04中图分类号：TN86文献标识码：ATIA31在开关电源反馈回路中的应用张振国，王敏华，曲菲，李志逢(上海理工大学，上海200093)摘要：TexasInstrument公司开发的TL431是一种稳定性好、三端可调并联稳压器，常用作可调压的电压基准。在电源的反馈回路中，通过使用TL431来代替分立的电压基准和运放，可以有效地节省成本并且提高空间利用率。文中首先对TL43l的内部结构进行分析，比较了TIA31和由通用运放搭建的反馈回路，然后对TIA31的静态工作点设置进行分

2、析和计算，最后计算了由TIA31构成的补偿环路，并通过仿真结果验证TL431能够替代运放在反馈回路中的作用。关键词：TL43l；开关电源；运放；反馈回路ApplicationofTIA31infeedbackloopofswitchingpowersupplyZHANGZhen—guo，WANGMin—hua，QUFei，LIZhi—feng(UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：TheTIA31developedbyTexasInst

3、rumentisathree·terminaladjustableshuntregulatorwhichisoftenusedasthereferencevoltage．ByusingTL431instantofthediscretevoltagereferenceandoperationalamplifierinthefeedbackloop，thecostandthespacecanbeoptimizedgreatly．Inthispaper，theinternalcircuitofTIA3isanalyzedfirstly，andthef

4、eedbackstructurestheoftheamplifierandTIA31arecomparedsecondly，andthenthestaticpointandcompensatedcircuitarecalculated．Atlast，theconclusionthatTL431canbeagoodplacementforoperationalamplifierisverifiedbythesimulationofpowersupplybodeplot．Keywords：TIA31；switchingpowersupply；ope

5、rationalamplifier；feedbackloop0引言过结构框图左下的镜像电流源。该电流在电阻上产生的压降再加上三极管基极B与发射极E的压降随着半导体行业的发展，开关电源的应用场合共同构成2．5V的参考电压。TL431的中间级结构不断拓宽。同时，对开关电源的要求也不断提高。相当于差分放大电路，输出级为达林顿结构，由此高功率密度、小体积、低价格成为开关电源行业的趋TL431具有内部集成电压基准以及运放电路的势。在半导体技术迅猛发展的背景下，通过选用更功能。加优秀性能的开关管，能够在同样的体积空间下输(~TL431的基本工作原理出更高的

6、功率，从而达到优化开关电源的功率的目根据其功能，TL431可以简化由内部集成2．5V的。对于控制回路而言，使用TIA31来代替由分立的基准电压、差分运放和集电极开路的三极管构成。的基准电压和运放构建的具有反馈功能控制回路，TIA31的简化图如图2所示。当参考电压引脚上的可以有效地简化电路并降低成本。电压低于内部基准电压2．5V时，运放输出为低电1TL431的结构和基本工作原理平，三极管关断，忽略微小的漏电流，此时没有电流@TIA31的内部结构TIA31外部结构包含阴极、阳极和参考电压三收稿日期：2013—07-01基金项目：上海市重点学科项目第

7、三期项目资助($30502)个引脚。其内部结构框图如图1所示，在TIA31作者简介：张振国(1958一)，男，副教授，从事电力电子与电力传的大部分应用中，阳极接地，阴极电流的一部分会流动、电能质量检测等方面的研究。一73—图1’FI,431内部电路结构图3运放和电压基准构成的反馈回路流过TL431；当参考电压引脚上的电压高于内部基和运放的工作原理并不完全相同，需要作进一步的准电压时，运放输出为高电平，三极管导通从阴极抽分析和研究。由TL431构成的反馈回路如图4取电流并迅速进入饱和区；当参考电压引脚上的电所示。压非常接近基准电压时，三极管才工作

8、在放大区，从VDDVCC阴极抽取恒定的电流。通过分析可知，在开关电源中分立的基准电压加运放做反馈的结构可以被OPTOTL431很好地替代。／足o～／耐