Популярная микросхема TL431, разработанная для использования в качестве трехвыводного шунтового регулятора, выпускается многими производителями и предлагает разработчикам множество интригующих возможностей, выходящих за рамки ее предполагаемого применения. TL431 содержит прецизионный источник опорного напряжения, операционный усилитель и шунтирующий транзистор (Рисунок 1a). В типичном приложении регулятора напряжения добавление двух внешних резисторов RA и RB позволяет устанавливать стабилизированное выходное напряжение на нижнем выводе нагрузочного резистора RS (Рисунок 1б).
 |
|
| Рисунок 1. | Внутреннее устройство TL431 достаточно сложное (а), однако для использования микросхемы в качестве параллельного стабилизатора нужно всего три внешних резистора (б). |
На современном рынке источников питания движущей силой большинства разработок является снижение стоимости, о чем свидетельствуют азиатские производители, которые за копейки продают свои источники питания, используя односторонние печатные платы. В этой статье показано, как трехвыводной шунтовой регулятор может заменить более дорогой обычный операционный усилитель в схеме преобразователя энергии.
В импульсном источнике питания используется гальванически изолированная цепь обратной связи ШИМ (Рисунок 2). В конструкциях, в которых отсутствует усилитель напряжения, шунтовой регулятор может служить недорогим операционным усилителем. Резисторы RI и R задают выходное напряжение источника питания, а оптопара IC2 обеспечивает гальваническую развязку. Резистор R3 и стабилитрон D1 устанавливают фиксированное напряжение смещения, гарантирующее, что цепь обратной связи не замкнется через резистор R1. Резисторы R1 и R2 определяют усиление цепи, связанной с оптопарой. В большинстве конструкций отношение сопротивлений R2 и R1 равно примерно 10 к 1.
 |
|
| Рисунок 2. | TL431 заменяет более дорогой операционный усилитель в цепи обратной связи ШИМ этого источника питания. |
Компоненты CP, CZ и RZ обеспечиваю частотную коррекцию петли обратной связи. Частотная характеристика оптоизолятора имеет высокочастотный полюс на частоте fP, о котором ничего не говорится в технических описаниях большинства оптронов. Чтобы определить местоположение этого полюса или убедиться, что он находится на частоте примерно 10 кГц, можно использовать анализатор цепей. Малосигнальную передаточную функцию GC(s) цепи частотной коррекции описывает следующая формула:
Обратите внимание, что в некоторых случаях для снижения выходного шума может потребоваться включение дополнительного блокировочного конденсатора параллельно диоду D1.
Купить TL431 на РадиоЛоцман.Цены
