TL431作为一种精细稳压源,被很多使用在电子电路规划傍边,因为具有共同的动态抗阻,TL431也经常被作为稳压二极管来运用。稳压源在电路中的运用适当广泛,大都运用3个引脚构成,所以结构简略而且运用起来也比较便利。但是在只要较低电压电池供电时,稳压电源的供电需求有或许添加20%~40%的本钱及体积。针对这种状况,本篇文章首要介绍了一种低压差稳压直流电源电路的规划办法,电路器材选用惯例器材,本钱低,而且具有很好的负载特性和电压安稳性。
电路作业原理
图1为低压层直流稳压电源电路原理图。该电路是由基准电压、电压扩大和电流扩大等3个环节组成。其间,基准电压由TL431发生,按图1中电路衔接,当经过R0的电流在0.5~10 mA时可获得安稳的2.5 V基准输出。
输出电压的详细数值由运算扩大器UA确认,选用同相扩大器的优越性在于其输入阻抗极大,可很好地将TL431输出的2.5 V电压与后级电路阻隔,使其不受负载改变的影响。运放与电阻R3和R2组成份额扩大环节,可对基准电压按要求进行份额扩大输出,但输出电压最大不能超过运放的电源电压。
电流扩大选用两个三极管,UA经过驱动调整管VQ2操控调整管VQ1,组成反应完成电流扩大环节,对输出电压进行调理,然后完成稳压输出。二极管VD在运放UA低压输出时,使调整管VQ2基极一发射极电压为负,使VQ2当即进入截止状况,电流Ic2敏捷下降,VQ2的VCE升高导致VQ1的基极电压升高,使 VQ1的基极电流IB削减,从而削减输出电流ICQ1(βIB),反之同理。RL是输出负载,C0和C1是滤波%&&&&&%。电路首要参数规划
操控环节规划
操控环节回路等效图如图2和图3所示,其间图2为份额电压增益原理图,图3为电流扩大原理图。依照图2和图3,可得出操控环节回路方程:
式(2)中,Irg为运放UA的输出端1的输出操控电流。
由式(2)可知,Irg经过操控VQ2的电流,IC2操控VQ1的基极电流,IB1、R8操控调理管VQ2,从而操控VQ1的输出电流IC1,VQ2是与 VQ1构成串联负反应,无需进一步扩大VQ1的输出电流IC1,用R8对IC1分流。电路输出电压Vcc为5 V,驱动额定负载是350 Ω,供电电源是规范7 V输出的电池。运算扩大器选LM358,取R1、R2为10 kΩ,TL431电流规模是100~150 mA,选用R1=3 kΩ,符合要求。VCC=(1+R2/R1)x2.5=5 V。合理选取R8和R9的电阻值,使VQ1和VQ2均作业在线性区。
电网和负载动摇状况下,Ib、Ie、Ucc尽量小,以削减损耗。设置静态作业点要挑选适宜的驱动管VQ1和偏置电阻R8、R9。VQ1的静态作业点为:
式中,Irg为运放的操控输出信号,Vin为电源电压,Vcc为5 V输出电压,RL为额定负载200Ω,VD是二极管导通电压0.7V。
由式(3)和(4)可以确认VQ2的参数,然后,核算电阻R9:
运用扩大倍数β1、β2在30-80之间的调整管,扩大倍数较大的调整管耗费功率较小,但安稳性下降,这儿选取β为50,规划供电电源在5.2~9 V之间动摇,为了避免电源电压高时焚毁调整管VQ2,加约1 kΩ的电阻R8以限流维护。
过流维护电路的规划
图3中,电阻Ri与三极管VQ3组成过流维护环节。输出电流过大时,取样电阻Ri上的电压大于0.7 V,VQ3导通,迫使调整管基极电压Vbe下降,直到封闭电源输出。R4=0.7/k%&&&&&%。其间,LC为输出电流,K为最大过流系数,一般取值约1.5。 R7=(Vcc-Uce3)/Ie3≈Vrg/Ic3,约束Ic3不宜过大,避免VQ3过流损坏。试验
图4为规划的一个直流稳压电源模块,输入电源为直流5~9 V的蓄电池组,分别对规划电路进行电源特性和负载特性试验,其间负载特性试验以输入的6.5 V蓄电池模仿实践运用作业环境。图5为其试验记载成果。输出纹波试验数据,当电源输入电压为5-11 V,输出纹波为5~8 mV。
从试验傍边可以看出,本规划的具有稳压精度高、负载特性好的一系列特色,最首要的是电路结构简略,可利用接口P0监测实践电源,此电路已投入生产,经过实践查验该电路规划功能牢靠,耗电少,可很好满意单电源供电使用状况。
本篇文章首要介绍了一种低压差直流稳压电源规划,这种规划克服了在电源供电电压过低时形成的不方便,而且节省了本钱和时刻,期望我们在阅读过本篇文章之后,能对这种办法有进一步的了解。