輸出電壓調(diào)節(jié)
1、Vout升高 → TL431的REF端電壓↑ → TL431陰極電流↑ → 光耦LED電流↑ → 光耦三極管電流↑ → PWM芯片F(xiàn)B腳電壓↓ → 占空比減小 → Vout回落。
2、Vout降低 → 反向調(diào)節(jié),占空比增大。
一、TL431部分參數(shù)計(jì)算

1.分壓電阻(R1、R2)計(jì)算
(1) TL431通過分壓電阻檢測輸出電壓,當(dāng)REF端電壓達(dá)到基準(zhǔn)電壓(典型值2.495V)時(shí)導(dǎo)通。


(2)公式:

(3)設(shè)計(jì)步驟:

通常設(shè)定流過電阻R2上的電流,大于TL431控制極電流(2μA)的100倍,這樣可穩(wěn)定工作 即:

①設(shè)定目標(biāo)輸出電壓(如12V),選擇R2(常用10kΩ),計(jì)算R1:

②實(shí)際選用標(biāo)稱值38.3kΩ。
2.陰極電阻Rka設(shè)計(jì)

(1)確保TL431陰極電流Ika≥1mA以避免工作不穩(wěn)定,Vka范圍2.5V-36V,這樣TL431才能正常工作:

(實(shí)際取1kΩ-5kΩ,留余量)
二、光耦參數(shù)設(shè)計(jì)


1.LED光敏二極管電流IF
(1)光耦原邊LED光敏二極管電流 IF需滿足CTR(電流傳輸比)要求:

其中: (VF為LED正向壓降,約1.2V)

在5-20mA時(shí),光耦的電流傳輸比相對穩(wěn)定,即5mA
這里取1K
2.計(jì)算電阻R3的值
(1)R3的作用,在光耦的光電二極管截止時(shí),可通過R3提供一定的電流(>1mA),保證TL431的穩(wěn)定性,(即確保TL431一直處于工作狀態(tài))。
(2)當(dāng)光敏二極管處于接近截止?fàn)顟B(tài)時(shí),光敏二極管兩端電壓為1.2V,見上邊手冊的截圖,即為電阻R3兩端的電壓,此時(shí)
這里按照計(jì)算應(yīng)該取小于1.2K的電阻,但是大部分電路設(shè)計(jì)都選取超過1.2K,這樣的話也可以工作,但是這里為什么暫時(shí)還不清楚?希望有知道的能解答一下
3.補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)
(1)在TL431的REF端或光耦副邊添加RC網(wǎng)絡(luò)(如 R4=10k,C1=22nF )以穩(wěn)定環(huán)路,補(bǔ)償相位(通常≥45度)(這里目前還不能理解,待后續(xù)學(xué)習(xí)補(bǔ)充)。
(2)以下提供AI的解釋
4.為什么需要補(bǔ)償?
(1)開關(guān)電源的固有問題
①相位滯后:功率級(jí)(MOSFET+ 變壓器 + 二極管)存在多個(gè)極點(diǎn)(如輸出 LC 濾波器的雙極點(diǎn)),導(dǎo)致高頻段相位急劇下降。
②增益波動(dòng):負(fù)載變化時(shí),開環(huán)增益可能超過 0dB,引發(fā)振蕩。
(2)TL431+光耦引入的延遲
①TL431:誤差放大器本身有約 60° 相位滯后(帶寬 1-2kHz)
②光耦:PC817 等器件附加 20-40° 相位延遲(CTR 非線性導(dǎo)致)
(3)不補(bǔ)償?shù)暮蠊?/strong>
①輸出電壓振蕩(表現(xiàn)為紋波增大)
②負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)差(恢復(fù)時(shí)間過長)
③甚至導(dǎo)致系統(tǒng)完全不穩(wěn)定(持續(xù)震蕩)
5.補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的核心作用
通過添加 RC 網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn):
(1)相位補(bǔ)償:在穿越頻率(通常取開關(guān)頻率的 1/10)處提供足夠相位裕度(≥45°)
(2)增益整形:壓低高頻增益,避免 0dB 以上的相位快速下降區(qū)



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原文標(biāo)題:反激開關(guān)電源反饋環(huán)路計(jì)算過程
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