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反激開關(guān)電源TL431和光耦反饋電路參數(shù)計算

張飛電子實(shí)戰(zhàn)營 ? 來源:張飛電子實(shí)戰(zhàn)營 ? 2026-01-27 10:24 ? 次閱讀
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如圖1所示,R31,R32接到反激式開關(guān)電源的輸出電容正極,當(dāng)輸出電壓變化時通過R32,R38,R39分壓所得到的電壓也會跟著變化,從而導(dǎo)致U3的2腳電壓也隨之變化,此變化的電壓和U3內(nèi)部的參考電壓進(jìn)行比較去控制U3的1腳到3腳的電流,此時光耦的初級的電流也跟著變化,因?yàn)楣怦畛跫夒娏髯兓藢?dǎo)致次級的電流也跟著變化,因?yàn)楣怦畹?腳接到了控制芯片的FB腳,那么芯片的FB腳中的電流也發(fā)生變化,因?yàn)樾酒現(xiàn)B腳在芯片內(nèi)部通過一個上拉電阻到內(nèi)部電源(一般為5V左右),那么電阻上的電壓也隨之改變,從而導(dǎo)致FB腳的電壓也變化,芯片內(nèi)部檢測到FB腳有電壓變化,就會去控制芯片的輸出占空比,使初級MOS管中的電流發(fā)生改變,占空比發(fā)生變化后初級的Vor也發(fā)生變化,但變壓器的匝比不變,Vor變化了那么輸出電壓也跟著變化形成負(fù)反饋,來穩(wěn)定輸出電壓。

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圖1

我們了解穩(wěn)壓過程和原理后,接下來我們來計算一下整個反饋回路中的參數(shù),這里以O(shè)B2362AMP控制芯片為例。

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圖2

如圖2所示為芯片反饋腳的電氣參數(shù),因?yàn)槲覀兪峭ㄟ^光耦隔離反饋的方式來對FB的電壓進(jìn)行控制從而使芯片輸出不同的占空比,在這里我們假設(shè)FB的電壓為3V,那么為了計算出光耦輸出的電流就要知道光耦輸出的上拉電阻,從上圖中的參數(shù)可知,F(xiàn)B的短路電流為0.21mA,上拉電壓為5.1V,那就可以計算出上拉電阻Rup=5.1V/0.21mA;上拉電阻大概為25K左右,上面我們已經(jīng)假設(shè)FB的電壓為3V,那么Ifb=(5-3)V/25K=0.08mA;因?yàn)楣怦畹碾娏鱾鬏敱菴TR為200%~400%,我們?nèi)∫粋€中間值300%,就可以計算出光耦的初級電流Iop=0.08mA/3=0.026mA;

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圖3

從圖3可知為了讓TL431正常工作,需要給TL431一個最小的Ika電流0.45mA~1mA;圖1中TL431的K極和光耦的初級的串聯(lián),上面我們已經(jīng)計算出光耦的初級電流為0.026mA,這個電流沒辦法給TL431提供最小的穩(wěn)壓電流,所以我們要在光耦的初級放光二極管兩端并聯(lián)一個電阻來給TL431提供最小穩(wěn)壓電流,這里我們按1mA的穩(wěn)壓電流來計算,因?yàn)楣怦畛跫墝?dǎo)通時的電壓大概為1.2V,那么并聯(lián)在光耦初級的電阻R36=1.2V/1mA=1.2kΩ。

接下來我們來計算圖1中的R32,R38的阻值,因?yàn)檩敵鲭妷阂€(wěn)定在我們預(yù)設(shè)的某個電壓,那么就要一個參考電壓去鎖定,這里我們選擇用TL431作為參考器件,從圖3可知TL431的參考電壓為2.5V,開關(guān)電源的輸出電壓通過R32和R38采樣分壓后進(jìn)入TL431的R端與內(nèi)部的2.5V進(jìn)行比較從而來控制KA之間的電流,再通過光耦對芯片F(xiàn)B的電壓進(jìn)行調(diào)整控制初級開關(guān)的占空比,例如:輸出電壓為12V,根據(jù)電阻串聯(lián)分壓可知:12V=(R32/R38+1)*2.5V,假設(shè)R38為1kΩ那么R32就為3.8kΩ。

圖1中的R31限流電阻對于正常的反饋電路來說可有可無,反饋電路都能正常工作,但為了可靠性我們還是要加上這個電阻,那么我來計算一下這個電阻的取值,因?yàn)門L431最小輸出電壓為2.5V,但為了增加TL431的調(diào)整范圍我們假設(shè)TL431的輸出電壓為3V,光耦導(dǎo)通電壓為1.2V,這里我們也將輸出電壓設(shè)置為12V,光耦初級回路中的電流上面我們已經(jīng)計算出來為1mA+0.026mA=1.026mA,那么R31=(12V-2.5V-1.2V)/1.026mA 計算出來大概為8kΩ左右。

以上步驟我們已經(jīng)把主要的幾個參數(shù)計算出來了,至于圖1中的C22,C23,R37的取值,因?yàn)樗麄兊娜≈瞪婕暗江h(huán)路補(bǔ)償問題,篇幅較大在這里暫時不去分析,這里先給一個經(jīng)驗(yàn)值:C22=100pF,C23=100nF,R37=10kΩ。

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原文標(biāo)題:反激開關(guān)電源TL431+光耦反饋的穩(wěn)壓原理

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