光耦合器 - TL431在开关电源中的应用

　　2、TL431与光电耦合器分析

　　在开关电源中电源反馈隔离电路由光电耦合器如PC817以及并联稳压器TL431所组成，其典型应用如图3所示。当输出电压发生波动时，经过电阻分压后得到取样电压与TL431中的2.5V带隙基准电压进行比较，在阴极上形成误差电压，使光耦合器件中的LED工作电流生产相应的变化，在通过光耦合器件去改变TOPSwitch控制端得电流大小，进而调节输出占空比，使Uo保持不变，达到稳压目的。

　

　　图3

　　反馈回路中主要元件的作用及选择：R1R4R5主要作用是配合TL431和光耦合器件工作，其中R1为光耦的限流电阻，R4及R5为TL431的分压电阻，提供必须工作电流以完成对TL431保护。

　　1）取样电阻R4R5的选择，R5的值不是任意取的，要考虑两个因素：

　　（1）TL431参考输入端的电流，一般此电流为2μA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R5的电流为参考段电流的100倍以上，所以此电阻要小于2.5V/200μA=12.5K。

　　（2）待机功耗的要求，如有此要求在满足〈12.5K的情况下取最大值。

　　R4=（Uo/2.5-1）×R5

　　2）C6作为频率补偿之用，可以提高TL43l的瞬态频率响应典型值为0.1μf。

　　3）R1为光耦的限流电阻选择

　　UKA为TL431阴极电压最小为2.5V可承受的最大电压为37V，IKA为TL431最小工作电流1mA，UF为光耦合导通压降为1V。

　　IKA=UF/R1》1mA，保证TL431最小工作电流1mA。

　　光电耦合器的限流电阻R1可由下式求得：

　　R1=（Uo-UF）/1F

　　其中为IF二极管的电流，光二极管能承受的最大电流在50mA左右，TL431为100mA，所以我们取流过R1的最大电流为50mA。

　　4）输出电压Uo，则由TL431内部2.5V之参考电压求得：

　　UO=2.5×（1+R4/R5）

　　3、结论

　　TL431的三端并联稳压器在许多应用中都大有用处。这种三端子器件既廉价，功能又很多样化。这种稳压器经过配置，可在开关电源中实现多种功能。这种器件可用作基准精确度，也可作为廉价的运算放大器以进行反馈控制。