TL431与PC817应用
开关电源PC817与TL431应用
TL431的应用1、介绍后备式电源的安全运行需要将输入和输出隔离，这种隔离需要保证控制芯片不能直接对输入和输出电压进行侦测。
由于输入控制输出，一个用于控制输出的误差信号必须从输出得到，这篇应用文章主要讨论了一种应用AS431 和光耦4N27 实现电压反馈的简单方法。
2、电源电路图一显示了一种简单的反激调整器，用电流型控制芯片AS3842 控制输出，AS431 被用来侦测输出电压的参考和反馈误差放大器，并产生相应得误差放大信号，然后误差电压信号转化成误差电流信号通过光耦4N27 送到原边。
3、光耦目前，光耦器件制造厂商在光耦元件的处理以及封装技术上得到了关键的提高，得到更好的传输比（current transfer ratio CTR ）误差和更长时间的可靠性。
当设计光耦反馈电路的时候，设计人员应该注意到光耦正向二极管的电流，因为它直接关系到器件的电流传输比CTR 和器件长时间内的可靠性，就像灯丝一样，光耦二极管在遭受较高电流时将老化，损坏。
光耦的增益带宽随着二极管正向电流增加而相应增加，带宽的控制由输出晶体管参数的变化来调制。
值得一提的是，输出晶体管基极和集电极间的米勒电容将使光耦的带宽下降。
一个好的光耦反馈环不但需要提高整体可靠性，还需要保证系统的响应速度。
4、设计实例参考图二显示了反激电路电压反馈环，为了保证5V 电压的稳定输出，Vcomp 必须跟随输出电压，输出电压通过两个 2.5k 的电阻分压，结果送到AS431 误差反馈网络，误差反馈的输出电压Vcathode 被转化成与二极管成比例的电流信号，此处光耦起到隔离原边二次侧的作用，并产生与二极管电流成比例的集电极电流（即光耦的三极管的集电极），因为光耦连接到Vcomp 脚，光耦输出电流就是Icomp 电流，在一般运行状态下，更高的输出电流促使Vcathode 下降，导致流过光耦二极管电流增加，发光二极管发光增强，使得三极管接受到的信号增加，使得集电极电流增加，即Icomp 增加，从而使得Vcomp 下降，Vcomp 下降使得PWM 占空比减小，输出电压下降。
反馈环路补偿设计-简述实例(TL431+PC817)
简述控制环路的作用 设计要点 重要概念 步骤（实例说明）
适用个人使用
简述控制环路的作用
提供电路稳定工作，使输出电压波动小； 避免闭环系统自激振荡； 以动态补偿方式，调整输出稳定状态
设计要点一
系统的反馈类型有电流型和电压型，应依照 相对应的工作模式确定传导函数。这里就已 电流反馈形式的PWM芯片为例介绍
重要概念
（略）
举例说明：
已知要求：
VCC
Lp=2.7mH,Cout= 220+470uF,ESR=55mΩ,
R6
C?
B
Np:Ns=140:23, 90-265Vac,CCM模式，
Fs=50kHz,Rs=1.5 Ω, D=0.48,pwm电流型控制ic。 Vo=12V,Io=1A,Io（min）=0.3A（ccm）
GDC
20lg1500 24.7 5.77
23.6dB
GXO
AXO 10 20 15.1
参数设计步骤（5）
5、确定EA补偿网络的零点和极点位置。 Fez=1/3Fc=500Hz Fep>3Fc=4.5kHz 取5k
6、计算反馈环路参数。 设R2=Vref/250uA=10K,则R1=R2*Vo/Vref=47k
Fc=1.5KHz。
参数设计步骤（3）
3. 确定输出滤波器的极点
FCP
1
2RLCO
2
1 *12 / 0.3*690 10 6
5.77 Hz
参数设计步骤（4）
4、确定Fc处，使power stage提升到0dB所需增 加的增益量。
Gxo
20lg
TL431&PC817应用
选择
R1
R2 选择 时 须
2.5V 证TL431
36V
围
压 过
R1=R2 时 1 mA
Vo=5V
PC817 : 1. 2. 传 CTR:IF=5mA,VCE=5V时 绝 传 传 导 PC817 馈 还 连续 压 压 图 图 这 压 为 50%
Viso(rms):5.0 KV 传 线 产 应
PC817
TL431
PC817 稳压 过 馈 应 TL431 说 PC817 压 问题 图 稳压 PC817
TL431,PC817
R13 1)TL431 过 2) TL431 R13
R13
虑 为2uA 为 满 为1mA R6 100 12.5K 时 虑 7.5v 时应该 时 为R17= R17= Vo-Vk /1mA 这 虑 须 导 Vk=Vr-0.7=1.8v TL431 这 R17 R17 TL431 Vo=3.3V 时R17 临 为R17= 3.3证431 为 1mA 证 TL431 Vo R17 为 压 2.5V/200uA=12.5K.
Ika =20mA TL431 结 R6
R17= Vr17/ Ir17=2.61/17=153Ω;
Vr17=15.2-2.61=12.59V 10KΩ R13 50K
470Ω
频 应 Ice
时 2
频 6mA
Ice )
过PC817
图3 压Vce TL431 围 宽
PC817 围 线 术
If
3mA
时 选PC817
Ice
4mA If 为3mA
TL431 选20mA
Vka 稳
2.5V
37V
时
Ika 负载
1mA
电子篇194-pc817和TL431结合应用中计算电阻问题
图1： R1和R3怎么样计算，本来有一个电源输出12V3A ，但是要把这个改成8V4A输出和17.1V2.11A输出的两款电源，变压器我换了，基准电压的分压电阻我也算出来，但是输出电压不稳定，我们最低交流输入电压90V ，最高264V，50至60赫兹，我们要求最高输入电压时空载功率小于0.3W，最低电压输入时空载功率小于0.1W，几分钟后空载功率一定，没有漂移现象。
但是我算不出上面电路图1中的R1、R3和图2中的R6和R17，我看了论坛里面，但是里面没有详细的讲解算法和公式，在这里发帖子，希望大哥们、老师们、工程师们给个答案。
比如我这两款电源怎么计算图1中的R1、R3和图2中的R6和R17电阻，向高手们请教，小弟先谢了，给详细计算和公式，以防我以后改别的机种，谢谢！R1的取值要保证TOP控制端取得所需要的电流，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=8/0.8=10mA,所以R1的值<=(12-2.5-1.2)/10=830欧,一，在稳定的情况下取大一些有助提高效率，对于R3，由于431一般要求有1mA以上的工作电流，假设R1的电流接近于零时，也要保证431有1mA，所以R3<=1.2V/1mA=1.2K，在稳定的情况下取大一些有助提高效率，还是不懂8是怎么得来的，我看CMG大师关于这个得论述中，选的是6，求王工再解释一下这个8并不是工作时候的一个值，而是一个极限值，选6跟8可能跟每个人设计的时候选择的极限情况不一样导致的。
具体是多少可能相应的IC资料中有提到，我也没具体看过。
只是看到公式能明白他要表达的意思而已。
嗯，不同的选取会得到不一样的R1，假设我选取的R1可以使流过431的电流在1~100mA，那么R1取值的不同对电路会有怎样的影响？因为电路正常工作的电流范围是有限的，假设就是0-6或0-8mA,也就是R1上电压由最小到最大变化是，电流变化值是0-8mA,而按照你选择的R1的值，如果电流也在0-8mA变化，那么Ｒ１两端电压将会变化很小，只有前面值的１／１左右，那你想想，如果输出有一个小的波动，流过Ｒ１的电流是不是变化比较大？电路是不是不容易稳定？但是，不同的R1时，电路正常工作电流范围应该是不一样的吧，我只是想保证在431的1-100mA之间，我把R1取大一点的时候，电流范围也应该会变大吧，我是这么理解的，有不对的还请王工指教，3Q。
(完整版)TL431及PC817在开关电源中的应用
TL431及PC817在开关电源中的应用TL431功能简介本设计的基准电压和反馈电路采用常用的三端稳压器TL431来完成，在反馈电路的应用中运用采样电压通过TL431限压，再通过光电耦合器PC817把电压反馈到SG3525的COMP端。
由于TL431具有体积小、基准电压精密可调，输出电流大等优点，所以用TL431可以制作多种稳压器。
其性能是输出电压连续可调达36V，工作电流范围宽达0．1～100mA，动态电阻典型值为0．22欧,输出杂波低。
其最大输入电压为37V，最大工作电流为150mA，内基准电压为2.5V，输出电压范围为2.5～30V。
TL431是由美国德州仪器（TI）和摩托罗拉公司生产的2.5～36V可调式精密并联稳压器。
其性能优良，价格低廉，可广泛用于单片精密开关电源或精密线性稳压电源中。
此外，TL431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大多采用DIP-8或TO-92封装形式，引脚排列分别如图4.26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的等效电路如图所示，主要包括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，反相端则接内部2.5V基准电压Uref，并且设计的UREF=Uref，UREF通常状态下为2.5V，因此也称为基准端；②内部2.5CV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。
TL431的电路图形符号和基本接线如图4.27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分压电阻来设定，其公式为 (4-16) ：R3是IKA的限流电阻。
其稳压原理为：当UO上升时，取样电压UREF也随之升高，使UREF>Uref，比较器输出高电平，使VT导通，UO开始下降。
基于PC817与TL431配合电流型反激开关电源环路补偿设计_陶坤元
0 引言电流型反激式开关电源通过负反馈环路来保证输出的稳定，而反馈环路补偿参数的确定如果由多次试验和测量取得，往往工作量大且缺乏效率，通用性不高，无法运用到其他要求的开关电源设计中。
本文以三肯6251芯片为例，基于PC817和TL431配合的环路设计，运用开关电源小信号传递函数，对环路进行定性分析和计算，设计合适的补偿环路来满足开关电源的稳定性并实验验证该方法的可行性和通用性。
1 反馈环路设计反激式开关电源的工作模式有两种：电压型和电流型。
电压行控制方式只有一路电压环，通过反馈电压和内部三角波比较产生占空比可变的驱动信号调节输出电压；电流型控制方式有电压和电流两个闭环控制，能够响应更快。
图1使用的是PC817和TL431组合精准反馈次级+15V 电压，TL431，C1，R2组成环路补偿电路。
2 回路稳定性准则第一准则：系统的总增益在穿越频率处的斜率应为-20dB/dec ；第二准则：截止频率的相位裕量大于45°；根据以上两条原则进行环路设计，可基于PC817与TL431配合电流型反激开关电源环路补偿设计陶坤元 珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519070以实现输入电压突变或输出负载变化时都能满足输出电压的稳定性。
3 环路常用补偿回路环路设计的步骤：（1）根据截止频率补偿前的增益选定误差放大器在截止频率处的增益，使系统总增益在截止频率处为0dB，为了保证系统稳定，穿越频率选为开关频率的1/5～1/4，一般穿越频率必须远远小于开关频率，不然会出现很大的开关纹波；（2）选择合适的补偿电路，使得总增益曲线在穿越频率附近斜率为-20dB/dec。
（3）调整误差放大器的增益以获得总增益大于45°的所需相位裕度。
4 设计举例基本参数：见图1输入电压交流85V ～265V，整流后直流电压为120V ～375V，输出为15V/1A，储能电容C2为470uF，初级匝数为128匝，初级绕组电感2.71mH.开关电源最大频率为50KHZ，取样电阻Rsense 为0.11Ω，使用的开关电源芯片是三肯公司的6251。
TL431和PC817配合做的
TL431和PC817配合做的开关电源Traceback:/s/blog_5fee70710100db57.html2009年07月07日星期二 14:00可调式精密并联稳压器TL431TL431是由美国德州仪器（TI）和摩托罗拉公司生产的2.5～36V可调式精密并联稳压器。
其性能优良，价格低廉，该器件的典型动态阻抗为0.2Ω，可广泛用于单片精密开关电源或精密线性稳压电源中，在很多应用中可以用它代替齐纳二极管。
此外，TL431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大多采用DIP-8或TO-92封装形式，引脚排列分别如图1所示。
3 个引脚分别为：阴极（CATHODE）、阳极（ANODE）和参考端（REF）。
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。
由TL431的等效电路图可以看到，Uref是一个内部的2.5V 基准源，接在运放的反相输入端。
由运放的特性可知，只有当REF 端（同相端）的电压非常接近Uref（2.5V）时，三极管中才会有一个稳定的非饱和电流通过，而且随着REF 端电压的微小变化，通过三极管VT的电流将从1 到100mA 变化。
当然，该图绝不是TL431 的实际内部结构，所以不能简单地用这种组合来代替它。
但如果在设计、分析应用TL431 的电路时，这个模块图对开启思路，理解电路都是很有帮助的。
前面提到TL431 的内部含有一个2.5V 的基准电压，所以当在REF 端引入输出反馈时，器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流，控制输出电压。
如图2 所示的电路，当R1 和R2 的阻值确定时，两者对Vo 的分压引入反馈，若Vo 增大，反馈量增大，TL431 的分流也就增加，从而又导致Vo 下降。
显见，这个深度的负反馈电路必然在Uref等于基准电压处稳定，此时Vo=(1+R1/R2)Vref。
TL431与PC817应用
开关电源的稳压反馈通常都使用TL431和PC817，如输出电压要求不高，也可以使用稳压二极管和PC817.德州仪器公司（TI）生产的TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。
它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref（2.5V）到36V范围内的任何值（如图2）。
该器件的典型动态阻抗为0.2Ω，在很多应用中可以用它代替齐纳二极管.上图是该器件的符号。
3个引脚分别为：阴极（CATHODE）、阳极（ANODE）和参考端（REF）。
TL431的具体功能可以用如下图的功能模块示意。
由图可以看到，VI是一个内部的2.5V基准源，接在运放的反相输入端。
由运放的特性可知，只有当REF端（同相端）的电压非常接近VI（2.5V）时，三极管中才会有一个稳定的非饱和电流通过，而且随着REF 端电压的微小变化，通过三极管图1 的电流将从1到100mA变化。
当然，该图绝不是TL431的实际内部结构，所以不能简单地用这种组合来代替它。
但如果在设计、分析应用TL431的电路时，这个模块图对开启思路，理解电路都是很有帮助的，前面提到TL431的内部含有一个2.5V的基准电压，所以当在REF端引入输出反馈时，器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流，控制输出电压。
如图2所示的电路，当R1和R2的阻值确定时，两者对Vo的分压引入反馈，若V o增大，反馈量增大，TL431的分流也就增加，从而又导致Vo下降。
显见，这个深度的负反馈电路必然在VI等于基准电压处稳定，此时Vo=(1+R1/R2)Vref。
选择不同的R1和R2的值可以得到从2.5V到36V范围内的任意电压输出，特别地，当R1=R2时，Vo=5V。
需要注意的是，在选择电阻时必须保证TL431工作的必要条件，就是通过阴极的电流要大于1 mA 。
下面我来通过以下典型应用电路来说明TL431,PC817的配合问题。
电路图如下：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R13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。
pc817和tl431反馈稳压原理
PC817和TL431都是常用的稳压元件，它们在稳压电路中起着关键的作用。
PC817是一种具有高输入阻抗的放大器，可以提供稳定的电压输出。
TL431则是一个可调电阻，可以用于设定输出电压。
稳压原理如下：1. 首先，电源通过一个二极管对电容进行充电，此时充电电流很大，相当于短路。
当充电到一定程度后，电容的电压不会随着充电而增加，而是通过稳压元件PC817和电阻器R2对电容进行稳定输出。
2. PC817是一个具有高输入阻抗的放大器，它可以将输出电压的变化转化为输入电压的变化，从而起到稳压的作用。
同时，它还具有反向放大功能，可以将输出电压的变化进行放大并输出。
这样即使负载发生变化，也可以保证输出电压的稳定。
3. 而TL431则是一个可调电阻，可以用于设定输出电压。
它可以通过控制恒流源的电流来调节电压，当它的阴极电位发生变化时，通过的电流就会发生变化，从而调节后级负载的电压。
因此，TL431通常配合运算放大器使用，组成恒压源或恒流源控制电路。
同时需要注意以下几个要点：1. 在稳压电路中，反馈元件是关键。
PC817和TL431分别用于电压和电流反馈，将输出端的电压和电流信号反馈回调整电路，从而实现稳压效果。
2. 电阻器R2、R1和Rf是主要的固定电阻器，它们对电路中的电流和电压起到关键的调节作用。
例如，Rf在TL431中起到限流作用，同时为误差放大器提供合适的反馈信号。
3. 在实际应用中，稳压元件的选择和电路的设计需要根据具体的应用场景和需求进行优化。
例如，PC817的输入电压范围较窄，适合在5V以下的电路中使用；而TL431则具有更高的稳定性和可调性，适合在更高的电压范围内使用。
综上所述，PC817和TL431的组合在稳压电路中发挥着关键的作用。
通过放大器PC817的高输入阻抗和放大功能，以及可调电阻TL431的设定作用，可以实现对输出电压的稳定控制。
电阻器和反馈元件的设计也至关重要，需要根据具体的应用场景和需求进行优化。
PC817+TL431的组合设计
PC817的特性：
• PC817A的Ctr曲线:
图2 数据手册对比Ctr拟合曲线
TL431的特性：
二、TL431正常工作时要满足两个条件:
• 1、TL431集电极电压要大于2.5V • 2、TL431集电极电流要大于0.6mA
这两个条件间接的影响了PC817的参数设计。
图3-1 电阻RL计算方法
TL431的特性：
反过来如果先给定最小电阻RL再求最大电流If也是可行的，这里电阻RL的 选取参考功耗和环路速度这两方面，RL取值越大则电路功耗越低但环路响 应也越慢，因为光耦引入了一个极点见下图：
如图3-2电阻RL越小极点 频率越高，如果取RL=1kΩ 则对10kHz以内的影响几 乎可以忽略。
图4-1 电阻Rf计算方法
TL431的特性：
某些情况下电阻Rf可以省掉进一步降低功耗，举个例子假设控制IC的FB范 围为0~3V，重新计算的结为：
图4-2假设的例子中发光二极 管最小工作电流Ifmin=1.9mA 大于TL431的最小工作电流 Ikamin=1mA，所以这里就不 再需要电阻Rf了。
TL431的特性：
跟三极管类似，PC817的参数设计就是对静态工作点的设置，其周边共有三个电 阻所以参数设计也分为三步。
• 第一步，电阻RL的参数设计
参考图1，PC817输出电压FB满足公式：
FB=Vcc-IL*RL
式（1）
TL431的特性：
首先根据电源控制IC给定的FB脚电压范围设定FBmax和FBmin其次设置一个 最大Ifmax利用公式可以求出最小RL值，见下图。
图6 电压验证
图6中注入电压信号最低 值2.5V、最高值8.97V， 输出FB端电压最低0.2V、 最高4.8V跟设定值一致。
TL431及PC817在开关电源中的应用
TL431及PC817在开关电源中的应用TL431功能简介本设计的基准电压和反馈电路采用常用的三端稳压器 TL431来完成，在反馈电路 的应用中运用采样电压通过 TL431限压，再通过光电耦合器PC817把电压反馈到 SG3525的 COM 端。
由于TL431具有体积小、基准电压精密可调，输出电流大等优点，所以用 TL431 可以制作多种稳压器。
其性能是输出电压连续可调达 36V,工作电流范围宽达 0. 1〜100mA 动态电阻典型值为0. 22欧,输出杂波低。
其最大输入电压为37V, 最大工作电流为150mA 内基准电压为2.5V ，输出电压范围为2.5〜30V 。
TL431是由美国德州仪器（TI ）和摩托罗拉公司生产的2.5〜36V 可调式精密并 联稳压器。
其性能优良，价格低廉，可广泛用于单片精密开关电源或精密线性稳 压电源中。
此外，TL431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大多采用DIP-8或TO-92封装形式，引脚排列分别如图 4.26所示。
E 4J6TL431的电气捋号圄和黑敦电路图DIP 忍封装 T0Q 封装 等效克路800^ 5 soo^g 4 25 TL431功能枢團图中，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的等效电路如图所示，主要包括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，反相端则接内部 2.5V 基准电压Uref ，并且设计的UREF=Ure f URER 1常状态下为2.5V ，因此也称为基准端；②内部2.5CV 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。
TL431的电路图形符号和 基本接线如图4.27所示。
PC817光电耦合器与TL431配合设计计算
时间：2009-05-17 11:35:53来源：资料室作者：编号:1358更新日期20110302 073234
电源反馈隔离电路由光电耦合器PC817以及并联稳压器TL431所组成，如h83838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号
式4h83838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号
h83838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号
式为:IC=η. IF式2h8383参数-电子元器件符号
此时反馈电压信号为：Ｖf =Ic .R1式3h83838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号
输出电压Vo，则由TL431内部2.5V之参考电压求得：h83838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号
式1h83838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号
其中VF为二极管的正向压降，IF为二极管的电流。h83838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号
若PC817之耦合效率为η，则所产生的集极电流IC会与IF之间关系h83838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号
图1所示，其中R2为光耦的限流电阻，R3及R4为TL431的分压h83838电子-技术资料-电子元件-电路图-技术应用网站-基本知识-原理-维修-作用-参数-电子元器件符号
关于PC817和TL431的参数计算问题
PC817和TL431组合系统的参数设计在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管的控制要求。
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：V o=(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。
基于PC817和TL431的多路输出单端反激式开关电源原理及设计
本文设计的开关电源将作为智能仪表的电源，最大功率为10 W。
为了减少PCB的数量和智能仪表的体积，要求电源尺寸尽量小并能将电源部分与仪表主控部分做在同一个PCB上。
考虑10W的功率以及小体积的因素，电路选用单端反激电路。
单端反激电路的特点是：电路简单、体积小巧且成本低。
单端反激电路由输入滤波电路、脉宽调制电路、功率传递电路(由开关管和变压器组成)、输出整流滤波电路、误差检测电路(由芯片TL431及周围元件组成)及信号传递电路(由隔离光耦及电阻组成)等组成。
本电源设计成表面贴装的模块电源，其具体参数要求如下：输出最大功率：10W输入交流电压：85～265V输出直流电压／电流：+5V，500mA；+12V，150mA；+24V，100mA纹波电压：≤120mV单端反激式开关电源的控制原理所谓单端是指TOPSwitch-II系列器件只有一个脉冲调制信号功率输出端一漏极D。
反激式则指当功率MOSFET导通时，就将电能储存在高频变压器的初级绕组上，仅当MOSFET关断时，才向次级输送电能，由于开关频率高达100kHz，使得高频变压器能够快速存储、释放能量，经高频整流滤波后即可获得直流连续输出。
这也是反激式电路的基本工作原理。
而反馈回路通过控制TOPSwitch器件控制端的电流来调节占空比，以达到稳压的目的。
TOPSwitch-Ⅱ系列芯片选型及介绍TOPSwitch-Ⅱ系列芯片的漏极(D)与内部功率开关器件MOSFET相连，外部通过负载电感与主电源相连，在启动状态下通过内部开关式高压电源提供内部偏置电流，并设有电流检测。
控制极(C)用于占空比控制的误差放大器和反馈电流的输入引脚，与内部并联稳压器连接，提供正常工作时的内部偏置电流，同时也是提供旁路、自动重起和补偿功能的电容连接点。
源极(S)与高压功率回路的MOSFET的源极相连，兼做初级电路的公共点与参考点。
内部输出极MOSFET的占空比随控制引脚电流的增加而线性下降，控制电压的典型值为5.7 V，极限电压为9 V，控制端最大允许电流为100 mA。
TL431和PC817
開關電源的穩壓回饋通常都使用TL431和PC817，如輸出電壓要求不高，也可以使用穩壓二極體和PC817.德州儀器公司（TI）生產的TL431是一個有良好的熱穩定性能的三端可調分流基準源。
它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意地設置到從Vref（2.5V）到36V範圍內的任何值（如圖2）。
該器件的典型動態阻抗為0.2Ω，在很多應用中可以用它代替齊納二極體.上圖是該器件的符號。
3個引腳分別為：陰極（CATHODE）、陽極（ANODE）和參考端（REF）。
TL431的具體功能可以用如下圖的功能模組示意。
由圖可以看到，VI是一個內部的2.5V基準源，接在運放的反相輸入端。
由運放的特性可知，只有當REF端（同相端）的電壓非常接近VI（2.5V）時，三極管中才會有一個穩定的非飽和電流通過，而且隨著REF 端電壓的微小變化，通過三極管圖1 的電流將從1到100mA變化。
當然，該圖絕不是TL431的實際內部結構，所以不能簡單地用這種組合來代替它。
但如果在設計、分析應用TL431的電路時，這個模組圖對開啟思路，理解電路都是很有幫助的，前面提到TL431的內部含有一個2.5V的基準電壓，所以當在REF端引入輸出回饋時，器件可以通過從陰極到陽極很寬範圍的分流，控制輸出電壓。
如圖2所示的電路，當R1和R2的阻值確定時，兩者對Vo的分壓引入回饋，若V o增大，回饋量增大，TL431的分流也就增加，從而又導致Vo下降。
顯見，這個深度的負反饋電路必然在VI等於基準電壓處穩定，此時Vo=(1+R1/R2)Vref。
選擇不同的R1和R2的值可以得到從2.5V到36V範圍內的任意電壓輸出，特別地，當R1=R2時，Vo=5V。
需要注意的是，在選擇電阻時必須保證TL431工作的必要條件，就是通過陰極的電流要大於1 mA 。
下面我來通過以下典型應用電路來說明TL431,PC817的配合問題。
電路圖如下：為了避免此端電流影響分壓比和避免噪音的影響，一般取流過電阻R13的電流為參考段電流的100倍以上，所以此電阻要小於2.5V/200uA=12.5K. 2)待機功耗的要求，如有此要求，在滿足《12.5K的情況下儘量取大值。
TL431的应用
TL431与PC817应用开关电源的稳压反馈通常都使用TL431和PC817，如输出电压要求不高，也可以使用稳压二极管和PC817，德州仪器公司（TI）生产的TL431一是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。
它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref（2.5V）到36V范围内的任何值（如图2）。
该器件的典型动态阻抗为0.2Ω，在很多应用中可以用它代替齐纳二极管，例如，数字电压表，运放电路、可调压电源，开关电源等等。
上图是该器件的符号。
3个引脚分别为：阴极（CATHODE）、阳极（ANODE）和参考端（REF）。
TL431的具体功能可以用如下图的功能模块示意。
由图可以看到，VI是一个内部的2.5V基准源，接在运放的反相输入端。
由运放的特性可知，只有当REF端（同相端）的电压非常接近VI（2.5V）时，三极管中才会有一个稳定的非饱和电流通过，而且随着REF端电压的微小变化，通过三极管图1 的电流将从1到100mA变化。
当然，该图绝不是TL431的实际内部结构，所以不能简单地用这种组合来代替它。
但如果在设计、分析应用TL431的电路时，这个模块图对开启思路，理解电路都是很有帮助的，前面提到TL431的内部含有一个2.5V的基准电压，所以当在REF端引入输出反馈时，器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流，控制输出电压。
如图2所示的电路，当R1和R2的阻值确定时，两者对Vo的分压引入反馈，若V o增大，反馈量增大，TL431的分流也就增加，从而又导致Vo下降。
显见，这个深度的负反馈电路必然在VI等于基准电压处稳定，此时Vo=(1+R1/R2)Vref。
选择不同的R1和R2的值可以得到从2.5V到36V范围内的任意电压输出，特别地，当R1=R2时，Vo=5V。
需要注意的是，在选择电阻时必须保证TL431工作的必要条件，就是通过阴极的电流要大于1 mA 。
下面我来通过以下典型应用电路来说明TL431,PC817的配合问题。
TL431和PC817在开关电源中的应用电路设计
TL431和PC817在开关电源中的应用电路设计一、TL431的应用电路设计：1.电压调节稳压电路：将TL431连接在开关电源的反馈回路中，可以实现电压调节功能。
具体连接方式如下图所示：```C1C2输入电源，—，—-，—-+，—-++，+，—+—-电压输出R1+，—TL431```其中，C1和C2为输入电源的输入和输出电容，R1为电阻，用于调节输出电压的分压比例。
通过调节R1的阻值，可以实现对输出电压的调节。
2.参考电压源：在开关电源中，TL431还可以作为一个精密的参考电压源，用于控制其他电路的工作状态。
具体电路如下：```输入电源，—，TL431（参考电压），—+，其他电路```在这个电路中，TL431的参考电压可以被其他电路进行检测和控制，从而实现精密的电压调节和保持功能。
二、PC817的应用电路设计：1.光耦隔离器：PC817可以用作开关电源中的光耦隔离器，用于隔离输入和输出电路，从而实现安全和稳定的电气隔离。
具体电路如下：```输入电路，—，—PC817（输入侧），—PC817（输出侧），—，—输出电路```输入侧的PC817将输入电路与输出电路隔离开来，输出侧的PC817将接收到的输入信号进行调整并传输给输出电路。
这种隔离电路可以保护输出电路免受输入电路的干扰，提高系统的安全性和稳定性。
2.隔离控制电路：PC817还可以用作开关电源中的隔离控制电路，用于控制其他电路的开关状态。
具体电路如下：```输入电路，—，，PC817（控制信号），—+，其他电路```在这个电路中，输入电路的信号通过PC817进行隔离，并在输出端控制其他电路的开关状态。
这种隔离控制电路常用于开关电源中的保护电路，可以有效地隔离控制信号和其他电路，提高系统的稳定性和安全性。
总结：。
431和817组成的两种反馈电路的讨论
431和817组成的两种反馈电路的讨论1、“TL431的死区电流为1mA，也就是R6的电流接近零时，也要保证431有1mA，”【点评】这个适用于图一，改成：“TL431的死区电流为1mA，也就是R1的电流接近零时，也要保证431有1mA，”但“保证”一词用的不是太好。
【讨论】严格讲，原文是有毛病的，而且毛病还不小呢。
①、图二R6的电流接近零时，431怎么还有电流呢？②、TL431的死区电流为1mA，应理解为TL431未进入稳压状态时，有一个反向漏电电流，最大1mA，一般0.5~1mA，并不是要“保证”1mA。
2、“所以R3<=1.2V/1mA=1.2K即可。
”这回明显讲的是图一【讨论】1.2V这是哪里来的？①、XW：图二你算出来，R17电压是1V，电流1mA，R6用200欧姆，电压是0.2V，改到图一，R3岂不是1.2V啦？东方：不是这样的。
图一的R1没有电流。
R3电压仍然只要1V②、wbq-wang：其它有文章说1.2v是PC817A 发光二极管的正向压降，R1的电流接近为零，R3<=1.2V/1mA=1.2K，这样就可确定R3的值了。
东方： 1.2v是PC817A 发光二极管的正向压降，这时电流将达到20mA。
为确保平时PC817A 发光二极管不导通，取1V是合适的。
3、“除此以外也是功耗方面的考虑，R17是为了保证死区电流的大小，R17可要也可不要，”【点评】“R17可要也可不要，”改成“R17可要也可不要，不要时用R3代替也行。
”【讨论】R17的作用①、死区电流不是由R17保证而是TL431固有的，如果去掉R17，死区电流还是存在的，这时该电流将会通过发光二极管，影响PC817的工作。
所以R17的作用就是：给TL431死区电流提供通路。
②、“R17可要也可不要”这句话不对的，R17是必须的。
当然用R3也行，但原文无此意。
4、“当输出电压小于7.5v时应该考虑必须使用，原因是这里的R17既然是提供TL431死区电流的，那么在发光二极管导通电压不足时才有用，如果发光二极管能够导通，就可以提供TL431 足够的死区电流。
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TL431与PC817应用
开关电源的稳压反馈通常都使用TL431和PC817，如输出电压要求不高，也可以使用稳压二极管和PC817，
德州仪器公司（TI）生产的TL431一是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。
它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从Vref（2.5V）到36V范围内的任何值（如图2）。
该器件的典型动态阻抗为0.2Ω，在很多应用中可以用它代替齐纳二极管，例如，数字电压表，运放电路、可调压电源，开关电源等等。
上图是该器件的符号。
3个引脚分别为：阴极（CATHODE）、阳极（ANODE）和参考端（REF）。
TL431的具体功能可以用如下图的功能模块示意。
由图可以看到，VI是一个内部的2.5V基准源，接在运放的反相输入端。
由运放的特性可知，只有当REF端（同相端）的电压非常接近VI（2.5V）时，三极管中才会有一个稳定的非饱和电流通过，而且随着REF端电压的微小变化，通过三极管图1 的电流将从1到100mA变化。
当然，该图绝不是TL431的实际内部结构，所以不能简单地用这种组合来代替它。
但如果在设计、分析应用TL431的电路时，这个模块图对开启思路，理解电路都是很有帮助的，
前面提到TL431的内部含有一个2.5V的基准电压，所以当在REF端引入输出反馈时，器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流，控制输出电压。
如图2所示的电路，当R1和R2的阻值确定时，两者对Vo的分压引入反馈，若V o增大，反馈量增大，TL431的分
流也就增加，从而又导致Vo下降。
显见，这个深度的负反馈电路必然在VI等于基准电压处稳定，此时Vo=(1+R1/R2)Vref。
选择不同的R1和R2的值可以得到从2.5V到36V范围内的任意电压输出，特别地，当R1=R2时，Vo=5V。
需要注意的是，在选择电阻时必须保证TL431工作的必要条件，就是通过阴极的电流要大于1 mA 。
下面我来通过以下典型应用电路来说明TL431,PC817的配合问题。
电路图
R13的取值，R13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R13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。
TL431的死区电流为1mA，也就是R6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，R17是为了保证死区电流的大小，R17可要也可不要，当输出电压小于7.5v时应该考虑必须使用，原因是这里的R17既然是提供TL431死区电流的，那么在发光二极管导通电压不足时才有用，如果发光二极管能够导通，就可以提供TL431 足够的死区电流，如果V o很低的时候，计算方法就改为R17=（V o-Vk）/1mA（这里Vk=Vr-0.7=1.8v）；当V o=3.3V时R17 从死区电流的角度看临界最大值R17=（3.3-1.8）/1mA=1.5k，从YL431限流保护的角度看临界最小值为R17=（3.3-1.8）/100mA=15Ω。
当V o较高的时候，也就是V o大于Vk+Vd的时候，也就是差不多7.5v以上时，TL431所需的死区电流可以通过发光二极管的导通提供，所以这是可以不用R17。
R6的取值要保证高压控制端取得所需要的电流，假设用PC817（U1-B），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R6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，TL431为100mA，所以我们取流过R6的最大电流为50mA，R6>（15-2.5-1.3)/50=226欧姆。
要同时满足这两个条件：226<R6。
有的电路设计中增加提升低频增益电路，用一个电阻和一个电容串接于控制端和输出端，来压制低频（100Hz）纹波和提高输出调整率，即静态误差，牡电就是提升相位，要放在带宽频率的前面来增加相位裕度，具体位置要看其余功率部分在设计带宽处的相位是多少，电阻和电容的频率越低，其提升的相位越高，当然最大只有90度，但其频率很低时低频增益也会减低，一般放在带宽的1/5初，约提升相位78度。
流过U1-A的电流Ic的电流应在2－6mA之间，开关脉宽调制会线性变化，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。
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。
符合控制要求。
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。
因此只选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，R11、R13、V o、Vr有固定的关系：V o=(1+ R11/R13) Vr
式中，V o为输出电压，Vr为参考电压，Vr＝2.50V，先取R13值，例如R13＝10k，根据V o的值就可以算出R11了。
再来确定R6和R17。
由前所述，PC817的If取3mA，先取R6的值为470Ω，则其上的压降为Vr6＝If* R6,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R17上的压降Vr17＝Vr17+Vf，又知流过R17的电流Ir17＝Ika－If，因此R17的值可以计算出来：R17= Vr17/ Ir17= (Vr6+Vf)/( Ika－If) 根据以上计算可以知道TL431的阴极电压值Vka，Vka＝V o’－Vr17，式中V o’取值比V o大0.1－0.2V即可。
举一个例子，V o＝15V,取R13=10k，R11＝（V o/Vr-1）R13=(12/2.5-1)*10=50K;取R6＝470Ω，If＝3mA，Vr6＝If* R6＝0.003*470＝1.41V；Vr17＝Vr1+Vf＝1.41+1.2＝2.61V;
取Ika =20mA，Ir17＝Ika－If＝20－3＝17，R17= Vr17/ Ir17=2.61/17=153Ω;
TL431的阴极电压值Vka，Vka＝V o’－Vr17=15.2-2.61=12.59V
结果：R6＝470Ω、R17＝150Ω、R11＝10KΩ、R13＝50K。