开关电源的电压基准器件.docx

开关电源的电压基准器件开关电源基准的获得方式基准电源器件在开关电源中是一个重要的器件，它主要用于作为反馈的比较基准。开关电源的比较基准一般有如下三种获得方式：1）使用芯片内部基准电源。2）使用稳压管。3）使用基准电源器件。第一种方式比较方便，但灵活性往往受到限制；第二种则控制精度比较差。要达到比较精密的控制调节效果，建议采用基准电源器件作为误差比较基准。基准电源器件的类型及其工作原理这种基准器件分为串联型和并联型两种。1 .并联基准如上左图，并联基准与负载是并联的。UREF=Uin-IFRS=Uin-(IQ+IL)RS当负载电流发生变化时，通过调节IQ来保持UREF稳定。这类器件有：LM358、AD589等。2 .串联基准如上右图，串联基准与负载是串联的。UREF=Uin-IFRS=Uin-（IQ+IL）RS当负载电流发生变化时，通过调节RS来保持UREF稳定。这类器件有：AD58LREF192.TL431等。TL431基准电源器件这个器件在电源中使用率最高，这里简单介绍该器件。（一）TL431简介德州仪器公司（Tl）生产的TL431是一是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref（2.5V）到36V范围内的任何值（如图2）。该器件的典型动态阻抗为0.2o图2左图是该器件的符号。3个引脚分别为：阴极（CATHODE）、阳极（ANODE）和参考端（REF）。由图可以看到，VI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VI（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，通过三极管的电流将从1到IoomA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。（二）TL431的应用前面提到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3所示的电路，当RI和R2的阻值确定时，两者对Vo的分压引入反馈，若V。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VI等于基准电压处稳定，此时Vo=（1+R1R2）Vrefo选择不同的Rl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=5Vo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1mAo当然，这个电路并不太实用，但它很清晰地展示了该器件在应用中的方法。将这个电路稍加改动，就可以得到在很多实用的电源电路，如图4。一般地，在阴极和参考端之间，可以引进R、C串联网络，以做相位补偿。作为基准器件，TL431可以在恒压源、恒流源等电路中广泛采用。我们前面讲到的开关电源，就广泛地使用这个器件作为比较基准。