嵌入式系統(tǒng)中小功率開關(guān)電源的設(shè)計(jì)

圖3 TL431等效功能框圖

參考端R的輸出電壓與2 。 5V的精密基準(zhǔn)電壓源相比較，當(dāng)R端電壓超過2.5V時，TL431立即導(dǎo)通，反之截止。

單片TL431的電壓基準(zhǔn)如同低溫系數(shù)齊納管一樣運(yùn)行，通過2個外部的電阻可以實(shí)現(xiàn)從2.5V到36V的穩(wěn)定輸出。典型的應(yīng)用電路如圖4所示。

圖4 TL431的典型應(yīng)用電路

當(dāng)R 1和R 2的阻值確定時，兩者對U o的分壓引入反饋。若U o增大，反饋量增大，TL431的分流也就增大，從而又使U o下降。顯然，這個深度的負(fù)反饋必然在參考點(diǎn)的電壓等于基準(zhǔn)電壓處穩(wěn)定。

穩(wěn)壓值可以通過下面的簡化公式進(jìn)行計(jì)算：

4 應(yīng)用電路

圖5是采用FSD200設(shè)計(jì)的一種微型小功率單片開關(guān)電源的典型電路。

圖5 基于FSD200的小功率開關(guān)電源應(yīng)用電路

圖中采用的是典型的反激式功率變換電路。

這種電路不需要額外的電感存儲能量，圖中的變壓器可以同時實(shí)現(xiàn)直流隔離、能量存儲和電壓變化的功能。電路中采用了可調(diào)式精密穩(wěn)壓器TL431作為12V輸出的誤差放大器，再與線性光耦PC817組成隔離式反饋電路。當(dāng)12V輸出電壓發(fā)生波動時，經(jīng)R 41和R 42分壓后得到的采樣電壓與TL431中的2.5V基準(zhǔn)電壓比較，并在陰極上形成誤差電壓，使光耦中的發(fā)光二極管電流I F產(chǎn)生相應(yīng)的變化，光耦副邊的光敏三極管的I C也相應(yīng)變化，由此調(diào)節(jié)FSD200輸出的占空比，最后使輸出的12V直流電壓不變，達(dá)到穩(wěn)壓的目的。

5 結(jié)束語

長期以來，1 0W以下的小功率穩(wěn)壓電源方案，成本較高、線路復(fù)雜。采用FSD200單片開關(guān)電源集成電路設(shè)計(jì)的開關(guān)電源線路簡單，工作可靠，體積小、效率高、成本低。在實(shí)際中可以廣泛使用在需要220V交流輸入，要求體積小、成本低的微型小功率的嵌入式系統(tǒng)中。