关于PC817和TL431的配合问题发表一点我的体会，希望同行讨论

关于PC817和TL431的配合问题发表一点我的体会，希望同行讨论 在TOP 及3842等单端反激电路中的反馈电路很多都采用TL431,PC817作为参考、隔离、取样。现以TOPSwicth典型应用电路来说明TL431,PC817的配合问题。其电路如图1所示。 对于图1的电路，就是要确定R1、R3、R5及R6的值。设输出电压Vo，辅助绕组整流输出电压为12V。该电路利用输出电压与TL431构成的基准电压比较，通过光电耦合器PC817二极管－三极管的电流变化去控制TOP管的C极，从而改变PWM宽度，达到稳定输出电压的目的。因为被控对象是TOP管，因此首先要搞清TOP管的控制特性。从TOPSwicth的技术手册可知流入控制脚C的电流Ic与占空比D成反比关系。如图2所示。可以看出， Ic的电流应在2－6mA之间，PWM会线性变化，因此PC817三极管的电流Ice也应在这个范围变化。而Ice是受二极管电流If控制的，我们通过PC817的Vce与If的关系曲线(如图3所示)可以正确确定PC817二极管正向电流If。从图3可以看出，当PC817二极管正向电流If在3mA左右时，三极管的集射电流Ice在4mA左右变化，而且集射电压Vce在很宽 的范围内线性变化。符合TOP管的控制。因此可以确定选PC817二极管正向电流If为3mA。再看TL431的要求。从TL431的技术参数知，Vka在2.5V－37V变化时，Ika可以在从1mA到100mA以内很大范围里变化，一般选20mA即可，既可以稳定工作，又能提供一部分死负载。不过对于TOP器件因为死负载很小，只选3-5mA左右就可以了。    确定了上面几个关系后，那几个电阻的值就好确定了。根据TL431的性能，R5、R6、Vo、Vr有固定的关系：Vo=(1+ R5/R6) Vr    式中，Vo为输出电压，Vr为参考电压，Vr＝2.50V，先取R6一个值，例如R6＝10k，根据Vo的值就可以算出R5了。    再来确定R1和R3。由前所述，PC817的If取3mA，先取R1的值为470Ω，则其上的压降为Vr1＝If* R1,由PC817技术手册知，其二极管的正向压降Vf典型值为1.2V，则可以确定R3上的压降Vr3＝Vr1+Vf，又知流过R3的电流Ir3＝Ika－If，因此R3的值可以计算出来：     R3= Vr3/ Ir3= (Vr1+Vf)/( Ika－If) 根据以上计算可以知道TL431的阴极电压值Vka，Vka＝Vo’－Vr3，式中Vo’取值比Vo大0.1－0.2V即可。 举一个例子，Vo＝15V,取R6=10k，R5＝（Vo/Vr-1）R6=(12/2.5-1)*10=50K;取R1＝470Ω，If＝3mA，Vr1＝If* R1＝0.003*470＝1.41V；Vr3＝Vr1+Vf＝1.41+1.2＝2.61V; 取Ika =20mA，Ir3＝Ika－If＝20－3＝17，R3= Vr3/ Ir3=2.61/17=153Ω; TL431的阴极电压值Vka，Vka＝Vo’－Vr3=15.2-2.61=12.59V 结果：R1＝470Ω、R3＝150Ω、R5＝10KΩ、R6＝50K zvszcs: pc817的电流传输比太宽，不适应用在反馈控制，应选用电流传输比160-300之间的光藕，太小不能调整，太大易误动 censtar: PC817分ABCD四级，实际上在现实中，采用C级的（PC817C）进行控制比较理想。 cmg: 817A是最稳定的，其CTR变化只有1倍：80-160%。 samguo: 我想： 你不可以说817A最稳定。 稳定性是整个电路决定的。 只能说817A比较常用。 cmg: 817A最稳定是说在ABCD四挡中A的CTR变动最小，最常用的是C级。 MYPOWER: CTR变动小，就一定好吗？ 不见得吧 cmg: 变动小,一定好!各项参数的稳定性好. 不菜: 此贴子发的很好，很有探讨价值，本人也凑凑热闹。有点小问题想探讨一下。 1、TL431的Ika的选取，有10mA足以保证431稳定工作，从减小损耗的角度出发选取10mA即可。 2、R1阻值选取的原则问题。首先TL431Vka的上限值36V与R1的选取有很大的联系，比如，当V0为48V或更高时，应当注意一个原则，Vka不应高于32V, 即：R1=(V0-32-1.2)/0.002. 以上见解不知对否，请DX们很批。 zvszcs: 对，431的电流不宜取得太大。计算与实际有区别。 lishy: 你的很正确，也很重要，谢谢 MYPOWER: 不菜兄提醒了一点很好，就是431的工作电压范围，这一点也非常重要 ditto:如果不加R3，也有3mA的电流，431也是可以工作的，会对稳定性有什么样的影响？ LLL: 大家讨论的都集中在直流工作点上，在高带宽的中，由于光藕及运放（TL431）的非理想特性所带来的相位及增益的变化才是更为重要的 希望大家多发表这方面的见解 lishy: 你提的问题很重要，反馈网络的参数直接影响电源的稳定性，我也希望高手们讨论一下这个问题。 MYPOWER: 另外对补偿网络似乎没有太多探讨，一直想了解这方面的深入 guanweic: 这种电路的动态响应是不是有是很好啊！ 稳定性应该是没有问题的 吧！！ ymaipz: lishy: 反馈网络的分析很重要,能否更详细一点,最好结合直流工作点给出具体参数.谢谢了 cmg: 明显错误，C1，R3形成零点，而不是R1+R3和C1 R5,R6也没标出来。 ymaipz: cmg: H(s)=(1/sC1+R3)/R1=(1+sR3C1)/sR1C1 LLL: 这个式子好像没写全吧，下面那个分压电阻对增益也会产生影响 cmg: 由于B点电压是固定的，下面的电阻对交流增益没有影响。但如果两个电阻分压后再接一个电阻到431的C脚，则式子里面应该写一个R6/（R5+R6），因为没有老师教，为要不要加分压我也思考了很长时间。你是幸运的。 LLL: 那两个分压电阻对直流分压，对交流也分压的，就是对交流衰减，什莫情况下都有作用，而且和补偿网络会有耦合。我的理解，如有不对，请您多指教 说句题外话，我也是在工作之后看了一点，也找不到老师教的 cmg: 整个论述有一些不妥的地方。或者有一些地方说的不清楚。    R6的取值，R6的值不是任意取的，要考虑两个因素：1）431参考输入端的电流，一般此电流为2uA左右，为了避免此端电流影响分压比和避免噪音的影响，一般取流过电阻R6的电流为参考段电流的100倍以上，所以此电阻要小于2.5V/200uA=12.5K. 2)待机功耗的要求，如有此要求，在满足《12。5K的情况下尽量取大值。    431要求有1mA的工作电流，也就是R1的电流接近于零时，也要保证431有1mA，所以R3<=1.2V/1mA=1.2K即可。除此以外也是功耗方面的考虑。    R1的取值要保证TOP控制端取得所需要的电流，假设用PC817A，其CTR=0.8-1.6,取低限0.8，要求流过光二极管的最大电流=6/0.8=7.5mA,所以R1的值<=(15-2.5-1.2)/7.5=1.5K,光二极管能承受的最大电流在50mA左右，431为100mA，所以我们取流过R1的最大电流为50mA，R1>（15-2.5-1.3)/50=226欧姆。要同时满足这两个条件：226