最详细的开关电源反馈回路设计

1、WOR格式开关电源反馈回路设计TL431)等开关电源反馈回路主要由光耦（如PC817）、电压精密可调并联稳压器（如器件组成。要研究如何设计反馈回路，首先先要了解这两个最主要元器件的基本参数。1、光耦I邇根2阴蝎3发时极 q集电扱抚绝对值囂",-| jus來 ikfi> V.ll-W nIfC"iiAIFMIl!J-Af 1 JW-iL M 商! LMMRfi11勘枉Pjot履鱒鷹1； i / k L 4h>4teL1 呈" If -附"Tjirj' LlIQ50mAiBCt'-iFjlK-VrC'那|挺J r<|

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4、-o榨no3：3MF wn匚 ptit?jSS38|卜» B, tM|jrh3dB1T 1fe®!j同r'苗射njVuII¥321；带饋检hsfliUUI 'F teU_11 IS: 直 1专业资料整理WOR格式2、可调并联稳压器等效电路DIF虽封装囲1 TU31的电吒捋号坯和等殊电蹈囹由TL431的等效电路图可以看到， Uref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Uref （ 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

5、管VT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Vo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Uref等于基准电压处稳定，此时 Vo=（1+R1/R2）Vref 。图2选择不

6、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=5乂需要注意的是，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。专业资料整理WOR格式了解了 TL431和PC817的基本参数后，来看实际电路:1丄i021Lj1DI ；反馈回路主要关注R6 R& R13 R14、C8这几个器件的取值。首先来看R13。R13 R14是TL431的分压电阻，首先应先确定R13的值，再根据Vo=(1+R14/R13)Vref 公式来计算 R14 的值。1. 确定R13.、R14取值确定R13的值考虑以下两个条件：专业资料整理W

7、OR格式1、TL431参考输入端的电流，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、考虑到待机功耗及瞬态响应，若取值太小，则通过的电流大，根据P=I 2R公式，待机功耗大；若取值太大，则通过的电流小，反馈回路瞬态响应将受到影响。故，R13在满足条件1的情况下尽量取中间值或大于中间值。本设计为5V/1.5A 适配器设计，R13取5.6K ，理论上要得到5V输出，R13与R14值相等即可，但考虑适配器实际应用存在线损，故选R14值略大于R13，取 6.2K。计算

8、得：Vo=（1+6.2/5.6）*2.5=5.26V，结合使用的输出线规格及线损，在输出满载情况下， 线末端能够得到5V电压2. 确定R6、R8取值由输出为5V知a点电压略高于 5V，取5.3V图4为TL431内部电路图，由图中可知，K端与R端相差一个PN节（即三极管工作在饱和状态时，K端将比R端电压高0.7V （硅管），当开关电源工作时，下图中的Q1将工作在放大模式，根据三极管的放大特性，K端电压将比R端电压至少大0.7V ，根据经验，K端电压比 R 端电压高1.5V1.7V ，即图3中的c点电压比d点电压高1.5V1.7V ， d 点电压为TL431基准电压，为2.5 V，贝U c点电压为

9、4V4.2V。Ro pres on tad vo Sehomatic DiagramComponent values are nominalC SOOno ip50 i*；专业资料整理WOR格式图4由光耦参数表可知，发光二极管正向压降为0.81.4V （取1V , IF为35mA时），这样可得b点电压为5V5.2V由上述条件，我们已经计算出图2中a点电压为5.3V；b点电压为55.2V （取5.1V）；c点电压为44.2V （取4.1V）；d点电压为2.5V:由发光二极管参数知，IF<50mA,根据经验，IF 般取3mA。R8电阻是为TL431提供死区电流而设计的，查阅 TL431参数知，要保证工作正常，TL431的Ika 需大于1mA,小于100mA,一般取 35mA。计算得 R6=（5.3V-5.1V）/35mA =40 Q 67 Q 。本设计取 56R。 R8v（1.2V/1mA）=1.2K, 根据经验，一般取 1K 或 470 Q3. 确定C8取值有的电路设计中为提升低频增益，用一个电阻和一个电容串接于TL431控制端和输出端，来压制低频（100Hz ）纹波和提高输出调整率，即静态误差，目的就是提升相位，要放在带宽频率的前面来增加相位裕度，具体位置要看其余功率