采用TL-431及光耦合器反饋情況下的增益考慮(05-100)

　　設(shè)計(jì)反饋回路要求進(jìn)行認(rèn)真的考慮及分析。我們總是容易忽視那些不需要的“隱性”反饋路徑,這對(duì)電路設(shè)計(jì)可能會(huì)造成損害。本文將討論一種最常見的反饋電路、設(shè)計(jì)人員可能面臨的問題,并將重點(diǎn)討論問題的解決方案。

　　TL431/光耦合器反饋電路

　　TL431加光耦合器配置是許多電源轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)人員所喜歡的組合。但是,如果設(shè)計(jì)不仔細(xì),考慮不周到,就會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)問題。本文將討論許多經(jīng)驗(yàn)欠缺的設(shè)計(jì)人員都很容易誤入的陷阱,甚至某些經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計(jì)人員都難以幸免。

　　圖1給出了一個(gè)典型的電路。R1和R2設(shè)置分壓器,這樣在所需的輸出電壓上,R1與R2的結(jié)電壓等于TL431的內(nèi)部參考電壓。電阻R3以及電容C1和C2在TL431周圍提供了所需的反饋回路補(bǔ)償,可穩(wěn)定控制回路。確定其他部分的回路增益后,我們將計(jì)算并添加上述組件。

　　圖1中TL431周圍的電路增益根據(jù)以下公式計(jì)算：

　　要想知道光耦合器回路的增益,就需要了解光耦合器的電流傳輸率(CTR)。光耦合器的增益計(jì)算如下：

　　不過在圖1中,TL431電路的總增益還包括另外的因素,因?yàn)閷?shí)際傳輸函數(shù)取決于通過光耦合器LED的電流。函數(shù)為：(Vout-Vcathode)/R4,這里的Vout等于進(jìn)入TL431的Vsense電壓。我們可以得到TL431和光耦合器的“總增益方程式”如下：

　　在本文中,+1這一項(xiàng)是“隱性的”反饋路徑,只要Zfb/R1這一項(xiàng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1,就可以對(duì)其忽略不計(jì)。

　　設(shè)計(jì)人員將電源轉(zhuǎn)換器各增益因素相乘,就得到電源轉(zhuǎn)換器的開路增益,它是頻率的函數(shù),不受反饋電路的影響。除TL431的增益之外,增益因素包括：變壓器匝比、PWM工作輸出濾波器組件效應(yīng)及相應(yīng)的負(fù)載效應(yīng),還包括光耦合器效應(yīng)。