由于TL431具有体积小、基准电压精密可调,输出电流大等优点,所以用TL431可以制作多种稳压器。其性能是输出电压连续可调达36V,工作电流范围宽达0.1~100mA,动态电阻典型值为0.22欧,输出杂波低。其最大输入电压为37V,最大工作电流为150mA,内基准电压为2.5V,输出电压范围为2.5~30V。
TL431是由美国德州仪器(TI)和摩托罗拉公司生产的2.5~36V可调式精密并联稳压器。其性能优良,价格低廉,可广泛用于单片精密开关电源或精密线性稳压电源中。此外,TL431还能构成电压比较器、电源电压监视器、延时电路、精密恒流源等。
TL431大多采用DIP-8或TO-92封装形式,引脚排列分别如图4.26所示。
图中,A为阳极,使用时需接地;K为阴极,需经限流电阻接正电源;UREF是输出电压UO的设定端,外接电阻分压器;NC为空脚。
TL431的等效电路如图所示,主要包括①误差放大器A,其同相输入端接从电阻分压器上得到的取样电压,反相端则接内部2.5V基准电压Uref,并且设计的UREF=Uref,UREF通常状态下为2.5V,因此也称为基准端;②内部2.5CV基准电压源Uref ;③NPN型晶体管VT,它在电路中起到调节负载电流的作用;④保护二极管VD,可防止因K-A间电源极性接反而损坏芯片。TL431的电路图形符号和基本接线如图4.27所示。
它相当于一只可调式齐纳稳压管,输出电压由外部精密分压电阻来设定,其公式为 (4-16) :
R3是IKA的限流电阻。其稳压原理为:当UO上升时,取样电压UREF也随之升高,使UREF>Uref,比较器输出高电平,使VT导通,UO开始下降。
反之,UO下降会导致UREF下降,从而UREF<Uref,使比较器再次翻转,输出变成低电平,VT截止UO上升。这样的循环下去,从动态平衡的角度来看,就迫使UO趋于稳定,从而达到了稳定的目的,并且UREF=Uref。
在本设计中就是利用TL431和光耦构成反馈电路,其工作原理就是当输出电压发生波动时,经分压电阻得到的取样电压就与TL431中的2.5V基准电压进行比较,在阴极上形成误差电压,使LED的工作电流发生变化,再通过光耦去改变SG3525的COMP控制端电流的大小,调节SG3525的输出占空比,从而达到稳压的目的
PC817功能简介
光电耦合器是以光为媒介来传播电信号的器件。通常是把发光器(发光二极管LED)和受光器(光敏晶体管)封装在同一管壳内如图4.28。
当输入端加电信号时,发光器发出光线,照射在受光器上,受光器接受光线后导通,产生光电流从输出端输出,从而实现了“电-光-电”的转换。
普通光电耦合器只能传输数字信号(开关信号),不适合传输模拟信号。线性光电耦合器是一种新型的光电隔离器件,能够传输连续变化的模拟电压或电流信号,这样随着输入信号的强弱变化会产生相应的光信号,从而使光敏晶体管的导通程度也不同,输出的电压或电流也随之不同。
PC817光电耦合器不但可以起到反馈作用还可以起到隔离作用。
图4.29为PC817集电极发射极电压V 与发光二极管正向电流If关系。