关电源设计(5):反馈时电压控制电路设计实际上,广被应用的RCC方式的开关电源变换器直接监视输出电压,开关转换的频率或导通期间使定电压能控制在图形之内。若不如此,光靠基本电路则电压的精确度就不好,造成很多电路不能动作。稳压器(shunt regulator)的控制回路由可调稳压调整(programable shunt regulator)和光电耦合器(photo coupler)构成,例如TL431是3断的可调稳压调整器。如图19,内部有一个QP-AMP和基准电压Vref。
图19 图20 基准电压Vref≥2.7V之故,REF的端子电压变成Vref时,就产生电压工作。如图20所示,导出输出电压Vo为:![点击浏览下一页](http://image87.360doc.com/DownloadImg/2015/07/1601/56089433_2.gif)
因此
![点击浏览下一页](http://image87.360doc.com/DownloadImg/2015/07/1601/56089433_3.gif)
实际在零件的容量也考虑时,插入可边电阻,就可以设定细微的电压,当输出电压Vo上升时,不但TL431的cathode电极(K)的电压低下,流国photo coupler PC1的发光二极管的电流就增大,如此,对应photo coupler的光敏三极管的Ic电流也增加,也会流过大量的集电极电流,因此截止开关管的Tr1的基极电流,Tr1的电流被分散,也就是Ib1就减小了。若Tr1的基极电流减少,则小集电极电流无法流过去,极短的导通时间后就变为截止。因此,要流入变压器的电流就减少,致使输出电压的降低。
光电耦合器的特性
Photo coupler就是使电压变化而来的信号,用线性(linear)方式传导,经过一段时间的变化,故意让电流传导特性劣化,直接与发光二极管连接的电阻非十分低不可。如图21表示,photo coupler的传导特性。
![点击浏览下一页](http://image87.360doc.com/DownloadImg/2015/07/1601/56089433_4.jpg)
图21
对handing的考虑
对于因电压节制的返回系统来说,photo coupler的慢性回应(Trr)也包含在内,而发生相位延迟,定电压节制本体也是负返回节制,因为有180度的相位,更因重复有180度的相位延迟,使相位转回360度,使它振荡起来。
开关调整器称它为handing,绝对要抑制症状。
Handing是因为频率的相位延迟180度之故,在对策上如图22所示,可以施以用误差放大器TL431来做正相位补偿,其方法可以数KHZ以上的多余物不产生。
在此OP AMP的交流回归工作,在coathode和REF端子间加上与CR连接的东西,C为0.047~0.22uF,R为470Ω~10KΩ的范围当成基准。
对于间歇间的振荡也要注意,若输出电流减少时,类似handing 的间歇性振荡也会发生,如图23所示,在一段期间不但switching接着的一段时间则swithing完全停止的症状,照片2则是实际的波形例子。
![点击浏览下一页](http://image87.360doc.com/DownloadImg/2015/07/1601/56089433_5.jpg)
图22 图23 照片2
这是因为switching transistor(开关管)的基极的驱动电流过大,使linear无法控制而发生,所以不使电流过多流失,像图24,在输出直接加入电阻,如它像平常一样的流动电流,这个电阻称为breeder电阻。(此值一般取满载的0.02左右电流做为计算)
![点击浏览下一页](http://image87.360doc.com/DownloadImg/2015/07/1601/56089433_6.jpg)
图24