低壓隔離式電源輸出電壓調節方案

來源：互聯網  作者：佚名2014年05月14日 10:49

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[導讀] 關于低電壓、隔離式開關電源輸出電壓最常用的調節方法，就是利用TL431 并聯穩壓器，它可提供低成本的簡單方式并能夠精確調節輸出電壓。本文對此進行詳細介紹和分析。

關鍵詞：隔離式電源TL431

　　TL431并聯穩壓器或許是隔離式開關電源中最常見的IC，其可提供低成本的簡單方式精確調節輸出電壓。圖1是TL431及典型應用電路（用于調節隔離式電源輸出）的方框圖。TL431在單個三端器件中整合一個內部參考和一個放大器。R3和R5電阻分壓器以及TL431的內部參考電壓可設定輸出電壓。在TL431內部，誤差放大器輸出可驅動晶體管的基極。晶體管集電器不僅可連接TL431的K（陰極）引腳，而且還可驅動一個光耦合器，其可將隔離邊界的誤差信號發送至主控制器。反饋環路的頻率響應由位于TL431陰極與REF引腳之間的補償組件形成。

　　圖1.常用于調節隔離式電源輸出電壓的TL431電路。

　　在轉換器輸出電壓小于5V時，該電路開始出現一些局限性。陰極的最小推薦工作電壓等于參考電壓，標準版TL431為2.5V。光耦合器內部光電發射器支持約1.5V的最大正向壓降。如果輸出電壓小于4V，則光耦合器可能無法完全正向偏置。此外，還需要為偏壓電阻器（R1）分配額外的電壓裕度。這可將標準TL431實際使用輸出電壓限定在4.5V以上。TL431有TLV431等低電壓版本，可提供1.25V參考。這可為采用3.3V輸出驅動光耦合器提供充足的性能空間。使用該部件調節更低的輸出電壓，需要對標準電路進行修改。

　　如圖2所示，只要添加一個PNP晶體管，就可使用低電壓TLV431調節小于3.3V的輸出電壓。在該電路中，TLV431的陰極可驅動PNP晶體管的基極，其可配置為射極跟隨器。這允許光耦合器在PNP晶體管集電極與接地之間移動，在這里可為光電發射器正向壓降提供足夠的空間。由于最低陰極電壓為1.25V，基極至發射極典型電勢為0.7V，因此Q1發射極的最低電壓約為1.95V。這可使用2.5V輸出為偏壓電阻器留0.5V壓降。

　　這種簡單修改可擴展TLV431穩壓電路范圍，使其包含2.5V電軌。然而對于低于2.5V的輸出電壓而言，標準穩壓電路所需的修改就要復雜得多。最終，必須專門生成一個更高電壓的輔助電源軌為TLV431供電并驅動光耦合器。

　　圖2.添加晶體管有助于TLV431驅動光耦合器為2.5V輸出接地。

　　如欲獲得本博客所述TL431及TLV431器件的電源實例，敬請查看PowerLab中的以下設計方案：

　　PMP6886—3類36V-72V輸入2.5V/5A有源鉗位正向；1/16磚型；

　　PMP8790—有源鉗位正向，四分之一磚型（18Vdc-60Vdc輸入、3.3V/12A）；

　　PMP9203—通用AC輸入；支持固定頻率工作的5V/2AUSB適配器。

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