可调式精密并联稳压器的选择 admin    18/09/08



    可调式精密并联稳压器是一种具有电流输出能力的可调基准电压源,其性能优良, 价格低廉,可广泛用于精密开关电源中,构成外部误差放大器,再与线性光锅合器组成 隔离式光锅反馈电路。此外,还能构成电压比较器、电源电压监视器、延时电路、精密 恒流源等。

    TL431是由美国德州仪器公司(TI)和摩托罗拉公司(Motorola)生产的可调式精 密并联稳压器,其输出电压可在2.50~36V范围内连续调节。TL431的同类产品还有 LM431,它们的性能指标和引脚功能完全相同。

一.TL431型可调式精密并联稳压器

    TL431大多采用DIP-8或TO-92封装形式,引脚排列分别如图3-13-1(a)、(b) 所示。图中,A为阳极,使用时需接地。K为阴极,需经限流电阻接正电源。UREF是输 出电压UO的设定端,外接电阻分压器。NC为空脚。TL431的等效电路见图(c),主 要包括4部分:①误差放大器A,其同相输入端接从电阻分压器上得到的取样电压,反 相输入端则接内部2.50V基准电压Uref,并且设计的UREF=Uref,UREF端常态下应为 2.50V,因此亦称基准端;②内部2.50V(准确值应为2.495V)基准电压源Uref; ③NPN型晶体管VT,它在电路中起到调节负载电流的作用;④保护二极管VD,可防 止因K-A间电源极性接反而损坏芯片。

图3-12-1  TL43l的引脚排列及等效电路

    TL43l的电路符号和基本接线如图3-13-2所示。它相当于一只可调式齐纳稳压 管,输出电压由外部精密电阻R1和R2来设定,有公式

UO = UKA = UREF(1 + R1/R2) =  2.50V x (1 + R1/R2)    (3-13-1)

图3-12-2  TL431的电路符号与基本接线

    R3为IKA的限流电阻。选取R3的原则是当输入电压为UI时,必须保证IKA在 1~100mA范围之内,以便TL431能正常工作。TL43l的稳压原理可分析如下;当由于某 种原因致使UO↑时,取样电压UREF也随之升高,使UREF > Uref比较器输出高电平,令 VT导通,UO↓。反之,UO↓ → REF↓ → UREF < Uref比较器再次翻转,输出变成低电 平 → VT截止 → UO↑。这样循环下去,从动态平衡的角度来看,就迫使UO趋于稳定, 达到了稳压目的,并且UREF=Uref。TL43l在开关电源中的应用详见本章第十四节。

二.NCP100型可调式精密并联稳压器

    NCP100是美国安森美半导体(ON Semiconductor)公司生产的低压输出可调式精 密并联稳压器,输出电压可在0.9~6.0V范围内调节。NCP100属于三端可调式器件, 利用两只外部电阻可设定0.9~6.0V范围内的任何基准电压值。当环境温度从-40℃ 变化到+85℃时,阴极工作电压UKA(即输出基准电压)的变化量仅为1.0mV。阴极工 作电流IKA=0.1~20mA。其动态阻抗非常低,典型值为0.2Ω。

    NCP100采用TO-92或TSOP-5封装形式,引脚排列分别如图3-13-3(a)、(b)所 示。图中,A为阳极,使用时需接地。K为阴极,需经限流电阻接正电源。UREF为输出电 压UO的设定端,接外部电阻分压器。NC为空脚。NCP100的等效电路见图(c),主要包 括4部分:①误差放大器A,其同相输入端接从电阻分压器上得到的取样电压,反相输 入端接内部0.7V基准电压Uref,并且设计的UREF=Uref,UREF端常态下应为0.7V,因此亦 称基准端;②内部0.7V(准确值应为0.696V)基准电压源Uref;③N沟道场效应晶体管 V,它在电路中起到调节负载电流的作用;④保护二极管VD1和VD2,利用VD1能避免 误差放大器进入饱和状态,VD2可防止因K-A间电源极性接反而损坏芯片。

图3-12-3  NCP100的引脚排列及等效电路

    NCP100的电路符号和基本接线分别如图3-13-4(a)、(b)所示。它相当于一只 可调式齐纳稳压管,输出电压由外部精密电阻R1和R2来设定,有公式

UO = UKA = UREF(1 + R1/R2) =  0.7V x (1 + R1/R2)    (3-13-2)

图3-12-4  NCP100的电路符号与基本接线

    R3为IKA的限流电阻。当取样电阻分压器选择R1=1.5KΩ、R2=4.3KΩ时,代入式 (3-13-2)中得到UKA = 0.94V。NCP100的稳压原理可分析如下:当由于某种原因致 使UKA↑时,取样电压UREF也随之升高,使UREF > Uref,比较器输出高电平,令V导通, UKA↓。反之,UKA↓ → UREF↓ → UREF < Uref → 比较器再次翻转,输出变成低电平 → V截 止 → UKA↑。这样循环下去,从动态平衡的角度来看就迫使UKA趋于稳定,达到了稳压 目的,并且UKA = Uref



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