TL431及TLP521的光耦反馈电路几种连接方式及其工作原理

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TL431与TLP521的光耦反馈电路几种连接方式

TL431与TLP521的光耦反馈电路几种连接方式

6 引脚位,单组器件 8 引脚位 8 引脚位 8 引脚位
ILD74 三极管输出
6,8,16 引脚位,4 组器 件
ILQ1 三极管输出 ILQ2 三极管输出
16 引脚位,4 组器件 16 引脚位,4 组器件
ILQ5 三极管输出
16 引脚位,4 组器件
ILQ74 三极管输出 IS201 三极管输出型 IS202 三极管输出型 IS203 三极管输出型 IS204 三极管输出型 IS205 三极管输出 IS205-1 三极管输出型光电藕合器件 IS205-2 三极管输出型光电藕合器件 IS206 三极管输出
H11D1 高耐压三极管输出 H11D2 高耐压三极管输出 H11D3 高耐压三极管输出 H11D4 高耐压三极管输出 H11F1 场效应管对称输出 H11F2 场效应管对称输出
6 引脚位,单组器件 6 引脚位,单组器件 6 引脚位,单组器件 6 引脚位,单组器件 6 引脚位,单组器件 6 引脚位,单组器件
6 引脚位,单组器件 6 引脚位,单组器件 6 引脚位,单组器件 6 引脚位,单组器件 6 引脚位,单组器件
4 引脚位,单组 4 引脚位,单组 4 引脚位,单组 4 引脚位,单组 引脚 6 引脚位,单组器件 6 引脚位,单组器件 6 引脚位,单组器件 内部结构图
IL74 三极管输出型 ILD1 三极管输出 ILD2 三极管输出 ILD5 三极管输出
4N40 单向晶闸管输出
6 引脚位,单组器件
6N135 高速光耦,高速光耦
6N136 高速光耦
6N137 逻辑高速输出 TTL 兼容
6N138 高增益高速光耦
6N139 高增益高速光耦
CNX62A 三极管输出
6 引脚位,单组器件

光耦反馈常见几种连接方式及其工作原理

光耦反馈常见几种连接方式及其工作原理

光耦反馈常见几种连接方式及其工作原理来源:互联网•作者:佚名• 2017-11-07 14:12 • 23793次阅读在一般的隔离电源中,光耦隔离反馈是一种简单、低成本的方式。

但对于光耦反馈的各种连接方式及其区别,目前尚未见到比较深入的研究。

而且在很多场合下,由于对光耦的工作原理理解不够深入,光耦接法混乱,往往导致电路不能正常工作。

本研究将详细分析光耦工作原理,并针对光耦反馈的几种典型接法加以对比研究。

1、常见的几种连接方式及其工作原理常用于反馈的光耦型号有TLP521、PC817等。

这里以TLP521为例,介绍这类光耦的特性。

TLP521的原边相当于一个发光二极管,原边电流If越大,光强越强,副边三极管的电流Ic越大。

副边三极管电流Ic与原边二极管电流If的比值称为光耦的电流放大系数,该系数随温度变化而变化,且受温度影响较大。

作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈,因此在环境温度变化剧烈的场合,由于放大系数的温漂比较大,应尽量不通过光耦实现反馈。

此外,使用这类光耦必须注意设计外围参数,使其工作在比较宽的线性带内,否则电路对运行参数的敏感度太强,不利于电路的稳定工作。

通常选择TL431结合TLP521进行反馈。

这时,TL431的工作原理相当于一个内部基准为2.5V的电压误差放大器,所以在其1脚与3脚之间,要接补偿网络。

常见的光耦反馈第1种接法,如图1所示。

图中,Vo为输出电压,Vd为芯片的供电电压。

com信号接芯片的误差放大器输出脚,或者把PWM芯片(如UC3525)的内部电压误差放大器接成同相放大器形式,com信号则接到其对应的同相端引脚。

注意左边的地为输出电压地,右边的地为芯片供电电压地,两者之间用光耦隔离。

图1所示接法的工作原理如下:当输出电压升高时,TL431的1脚(相当于电压误差放大器的反向输入端)电压上升,3脚(相当于电压误差放大器的输出脚)电压下降,光耦TLP521的原边电流If增大,光耦的另一端输出电流Ic增大,电阻R4上的电压降增大,com引脚电压下降,占空比减小,输出电压减小;反之,当输出电压降低时,调节过程类似。

TL431的工作原理

TL431的工作原理

TL431的工作原理TL431是一种常用的三端稳压器件,用于电源电压稳定和电压参考应用。

它具有高精度、低温漂移和低噪声等特点,广泛应用于各种电子设备中。

TL431的工作原理是基于基准电压源和比较放大器的反馈控制原理。

下面将详细介绍TL431的工作原理。

1. 引脚功能:- 引脚1(Anode):阳极引脚,连接到正电源。

- 引脚2(Cathode):阴极引脚,连接到负电源或者负载。

- 引脚3(Reference):基准电压引脚,用于产生基准电压。

- 引脚4(Cathode Current Sense):阴极电流感知引脚,用于控制输出电流。

- 引脚5(Anode Current Sense):阳极电流感知引脚,用于控制引脚1和引脚4之间的电流。

2. 工作原理:TL431的工作原理基于稳压二极管的反馈控制机制。

当TL431的引脚2的电压高于引脚3的基准电压时,TL431会减小引脚1和引脚2之间的电流,从而降低引脚2的电压。

反之,当引脚2的电压低于引脚3的基准电压时,TL431会增加引脚1和引脚2之间的电流,从而提高引脚2的电压。

3. 反馈控制:TL431通过比较放大器实现反馈控制。

比较放大器将引脚2的电压与引脚3的基准电压进行比较,并输出一个控制信号。

这个控制信号通过引脚4和引脚5对TL431的电流进行调节,从而控制引脚2的电压。

4. 基准电压源:TL431内部集成为了一个基准电压源,用于产生稳定的基准电压。

基准电压通过引脚3提供给比较放大器进行比较。

5. 输出电压计算:TL431的输出电压可以通过下述公式进行计算:输出电压 = 基准电压 × (1 + R1 / R2)其中,R1和R2是外部电阻,用于设置输出电压的参考值。

6. 典型应用:TL431广泛应用于电源电压稳定和电压参考应用,例如电源稳压器、电压参考源、过压保护电路等。

它在各种电子设备中都有应用,如计算机、通信设备、家用电器等。

总结:TL431是一种常用的三端稳压器件,通过反馈控制实现电源电压稳定和电压参考功能。

(完整)光耦合TL431联合用在开关电源中的电压反馈电路

(完整)光耦合TL431联合用在开关电源中的电压反馈电路

光耦通常与TL431一起使用。

下面是led电源驱动芯片(开关电源芯片)TMG0321/TMG0165/TMG0265/TMG03655的部分电路。

两电阻串联取样到431R端与内部比较器进行比较.然后根据比出的信号再控制431K端(阳极接光耦那一端)对地的电阻,然后达到控制光耦内部发光二极管的亮度.(光耦内部一边是一发光二极管,一边是一光敏三极管)通过发光的强度.控制另一端三极管的CE端的电阻也就是改变了led电源驱动芯片(开关电源芯片)TMG0321/TMG0165/TMG0265/TMG0365检测脚的电流(1脚:电压反馈引脚,通过连接光耦到地来调整占控比)。

根据电流的大小,led电源驱动芯片(开关电源芯片)TMG0321/TMG0165/TMG0265/TMG0365就会自动调整输出信号的占空比,达到稳压的目的TL431是这样工作的:上图中的431不是用于稳压,而是用作一个电压门限开关。

它与R10、R11一起监测+12V电源的变化,当+12V升高时,431的K极和A极短接,然后将光耦发光二极管的阴极接地,光耦导通,电源芯片TMG0165的第一管脚(FB)被拉低,芯片便调整输出占空比,使+12V电压降低。

当+12V降低时,光耦不导通,电源芯片FB端为高电平,它就调整输出占空比,使+12V升高。

TL431的原理框图如下TL431用作稳压电路时,典型电路如下当输入电压变化时,431会将变化的电压通过电流的作用转化到输入端的电阻上。

其过程为:当输入端电压升高时,431的K极和A极间的三极管CE极电流增大,即电流Ik变大(而R1和R2上的电流不变),输入端的电阻上的压降升高,从而保证Vka不变;当输入端电压降低时,431的K极和A极间的三极管CE极电流减小,即电流Ik减小(而R1和R2上的电流不变),输入端的电阻上的压降减小,从而使Vka不变.。

TL431的工作原理

TL431的工作原理

TL431的工作原理TL431是一种常用的三端稳压器,广泛应用于电源管理和电路控制中。

它具有稳定的输出电压和良好的温度稳定性,被广泛用于电源电压调节、电流限制和电压比较等应用。

本文将介绍TL431的工作原理,包括引言概述、正文内容和总结。

引言概述:TL431是一种基于二极管的稳压器,它通过反馈机制来调节输出电压,使其保持在设定值附近。

它的工作原理基于参考电压和比较电压之间的关系,通过控制电流来调节输出电压。

下面将详细介绍TL431的工作原理。

正文内容:1. 参考电压源1.1 内部参考电压源:TL431内部集成为了一个参考电压源,通常为2.5V。

这个参考电压源是通过一个稳流二极管和一个温度补偿电路实现的,能够提供一个稳定的参考电压。

1.2 外部参考电压源:除了内部参考电压源,TL431还可以使用外部参考电压源。

通过将外部参考电压与TL431的参考电压进行比较,可以实现更高的精度和灵便性。

2. 比较电压2.1 输入电压:TL431的输入引脚与电源电压相连,它将输入电压与参考电压进行比较。

2.2 反馈电压:TL431的输出引脚与负载相连,它将输出电压与参考电压进行比较。

2.3 比较结果:通过比较输入电压和反馈电压,TL431能够判断输出电压是否达到设定值,并根据比较结果来调节输出电压。

3. 控制电流3.1 参考电流:TL431内部集成为了一个参考电流源,它将参考电压源提供的参考电压转换为一个稳定的电流。

这个参考电流与比较电压之间的关系决定了TL431的工作状态。

3.2 调节电流:根据比较结果,TL431会通过控制电流来调节输出电压。

当输出电压低于设定值时,TL431会增加控制电流,使输出电压升高;当输出电压高于设定值时,TL431会减小控制电流,使输出电压降低。

4. 反馈回路4.1 反馈电阻:为了实现稳定的输出电压,TL431需要与反馈电阻相连。

通过调整反馈电阻的值,可以改变TL431的工作状态和输出电压。

TL431的工作原理

TL431的工作原理

TL431的工作原理引言概述:TL431是一种广泛应用于电子电路中的三端稳压器件,其工作原理基于反馈控制电路。

本文将详细介绍TL431的工作原理,包括其基本原理、工作方式、特性以及应用领域。

一、基本原理1.1 参考电压源TL431的基本原理是通过一个内部的参考电压源来实现稳定的输出电压。

该参考电压源通常采用稳流二极管和温度补偿电路,能够提供一个稳定的参考电压。

1.2 反馈比较TL431通过将输出电压与参考电压进行比较,从而实现反馈控制。

当输出电压低于参考电压时,TL431会自动增加其输出电流,以提高输出电压;反之,当输出电压高于参考电压时,TL431会减小其输出电流,以降低输出电压。

1.3 反馈环路TL431通过内部的反馈环路来实现稳定的输出电压。

该反馈环路包括一个比较器和一个误差放大器,能够对输出电压进行精确的控制。

当输出电压发生变化时,反馈环路会自动调整TL431的输出电流,以使输出电压保持稳定。

二、工作方式2.1 调整模式TL431可以通过外部电阻分压来调整输出电压。

当输出电压低于设定值时,TL431会自动增加输出电流,使输出电压回到设定值;反之,当输出电压高于设定值时,TL431会减小输出电流,使输出电压回到设定值。

2.2 过载保护TL431还具有过载保护功能。

当负载电流过大时,TL431会自动减小输出电流,以保护电路免受过载损坏。

这种过载保护机制使得TL431在实际应用中更加可靠。

2.3 温度补偿TL431还采用了温度补偿电路,能够在不同温度下提供稳定的输出电压。

温度补偿电路能够根据环境温度的变化来调整TL431的输出电流,以保持输出电压的稳定性。

三、特性3.1 稳定性TL431具有很高的稳定性,能够在不同负载条件下保持输出电压的稳定性。

这种稳定性使得TL431成为广泛应用于电子电路中的稳压器件。

3.2 精度TL431的输出电压精度很高,通常在几个mV范围内。

这种高精度使得TL431在需要精确控制电压的应用中得到广泛应用,如电源管理、电压参考等领域。

TL431的工作原理

TL431的工作原理

TL431的工作原理TL431是一种常用的三端稳压器件,它能够提供稳定的参考电压,广泛应用于电源管理、电压调节、电流限制等领域。

本文将详细介绍TL431的工作原理。

一、TL431的基本结构TL431是一种基于反馈的稳压器件,由一个比较器和一个可调电阻组成。

它具有三个引脚:参考电压引脚(REF)、阴极引脚(K)和阳极引脚(A)。

参考电压引脚用于接入参考电压,阴极引脚用于接入负载,阳极引脚用于接入电源。

二、TL431的工作原理TL431的工作原理是基于反馈控制的。

当负载电压发生变化时,TL431通过比较输入电压和参考电压的大小,调整自身的电阻值,以使输出电压保持稳定。

具体来说,当输入电压高于参考电压时,比较器的输出为高电平,此时TL431的电阻值减小,以降低输出电压。

当输入电压低于参考电压时,比较器的输出为低电平,此时TL431的电阻值增加,以提高输出电压。

通过不断调整自身的电阻值,TL431能够实现稳定的输出电压。

三、TL431的特性1. 可调范围广:TL431的参考电压可以在2.5V至36V之间调整,适合于多种电压调节需求。

2. 高精度:TL431的输出电压精度可以达到0.5%摆布,能够提供稳定的电压供给。

3. 低静态功耗:TL431的静态工作电流非常低,普通在1mA以下,能够节省能源。

4. 快速动态响应:TL431的响应时间非常快,可以在微秒级别内完成电压调整,适合于快速响应的应用场景。

5. 温度稳定性好:TL431的输出电压对温度的变化非常稳定,能够在较大的温度范围内提供稳定的电压输出。

四、TL431的应用场景1. 电源管理:TL431可以用于电源稳压电路中,提供稳定的参考电压,用于控制电源输出的电压稳定性。

2. 电压调节:TL431可以用于电压调节电路中,根据输入电压和参考电压的比较结果,调整输出电压的大小。

3. 电流限制:TL431可以用于电流限制电路中,通过调整输出电压,限制负载电流的大小。

TL431的工作原理

TL431的工作原理

TL431的工作原理标题:TL431的工作原理引言概述:TL431是一种广泛应用于电子电路中的三端稳压器件,它具有精密的参考电压和高稳定性的特点。

本文将详细介绍TL431的工作原理,包括基本原理、内部结构、工作方式、应用场景以及优缺点。

一、基本原理:1.1 参考电压:TL431内部有一个基准电压源,通常为2.5V。

这个参考电压是通过精密的电阻分压网络产生的,具有较高的稳定性和准确性。

1.2 比较器:TL431内部有一个比较器,用于将输入电压与参考电压进行比较。

当输入电压高于参考电压时,比较器输出高电平;当输入电压低于参考电压时,比较器输出低电平。

1.3 反馈回路:TL431通过反馈回路将输出电压与参考电压进行比较,并调整输出电压。

当输出电压高于参考电压时,TL431会减小输出电压;当输出电压低于参考电压时,TL431会增加输出电压。

二、内部结构:2.1 参考电压源:TL431内部的参考电压源由一个精确的电阻分压网络和温度补偿电路组成,以提供稳定的参考电压。

2.2 比较器:TL431内部的比较器采用高增益的运算放大器结构,能够实现高精度的电压比较。

2.3 输出调整电路:TL431通过输出调整电路将比较器输出的电压转化为可调的输出电压,以满足不同应用的需求。

三、工作方式:3.1 常开模式:当输入电压高于参考电压时,TL431处于常开状态,输出电压接近输入电压。

3.2 常关模式:当输入电压低于参考电压时,TL431处于常关状态,输出电压接近零。

3.3 调整模式:通过调整TL431的参考电压和反馈电阻,可以实现对输出电压的精确调整。

四、应用场景:4.1 稳压电源:TL431可用于稳定输出电压,广泛应用于电子设备中的稳压电源模块。

4.2 电压比较器:由于TL431具有高精度的比较功能,可用于电压比较器电路中,如过压保护电路、电池电压检测等。

4.3 温度补偿:TL431内部的温度补偿电路可以提供稳定的参考电压,可用于温度补偿电路中,如温度补偿电压源、温度补偿电流源等。

TLP521光耦合详解

TLP521光耦合详解

TLP521光耦合详解TLP521-4四路光耦合一、简介TLP521是可控制的光电藕合器件,光电耦合器广泛作用在电脑终端机,可控硅系统设备,测量仪器,影印机,自动售票,家用电器,如风扇,加热器等电路之间的信号传输,使之前端与负载完全隔离,目的在于增加安全性,减小电路干扰,减化电路设计。

东芝TLP521-1,-2和-4组成的砷化镓红外发光二极管耦合到光三极管。

二、引脚图T LP521-2提供两个孤立的光耦8引脚塑料封装,而TLP521-4提供4个孤立的光耦中16引脚三、原理分析1脚:正极 2脚:负极 3脚:发射极 4脚:集电极一般系统中如上图图进行光耦设计(只标明一组,其余组均按此设计)。

光耦的输入端是一个发光二极管,加电阻是为了限制电流,不加电阻容易烧毁。

加二极管(IN4148)主要为了保护光耦。

四、输入输出介绍左图为上拉电阻,此时光敏三极管构成反相放大器,即当无输入信号时,发光二极管截止,其因无电流流过不发光,故使光敏三极管因无无光照而截止,即其集电极电流Ic=0,集电极输出TD5=VCC - Ic*R2=VCC- 0*R5=VCC,此时输出TD5为高电平(VCC)。

当有输入信号时,发光二极管因流有足够电流而发光,此时光敏三极管因有光照照而饱和导通,其R2的电压降VR5=VCC,故使其集电极对地电压=0V,此时输出TD5为低电平(≈0V)。

右图为下拉电阻,即:光敏三极管的集电极接VCC,而发射极接电阻R2,R2下端接地,即构成射极跟随器形式,由发射机输出。

此时输出相位与上1、2相反,即:当无输入信号时,发光二极管截止,其因无电流流过不发光,故使光敏三极管因无无光照而截止,即其发射极电流Ie=0,故发射极对地输出电压=0V。

当有输入信号时,发光二极管因流有足够电流而发光,此时光敏三极管因有光照照而饱和导通,其R2电压=VCC,即发射极对地电压=VCC。

TL431的工作原理

TL431的工作原理

TL431的工作原理TL431是一种可编程精密电压参考器,广泛应用于电源管理、电压稳定和电流控制等领域。

它具有高精度、低温漂移、低动态阻抗和低噪声等特点,因此被广泛应用于各种电子设备中。

TL431的工作原理基于反馈控制原理。

它的核心是一个可调的电压参考源,通过与外部电路连接,实现对电路中某个节点的电压进行精确控制。

TL431内部的电路结构包括一个比较器、一个可调电压参考源和一个输出放大器。

比较器将输入电压与参考电压进行比较,并根据比较结果调整输出电压。

可调电压参考源是TL431的关键部分,它能够根据外部电路的需求,通过调整电流源的大小来改变参考电压的值。

输出放大器将调整后的参考电压放大到较高的电平,并输出给外部电路。

在实际应用中,TL431通常用作电源稳压器或电流源。

作为电源稳压器时,它可以通过与功率晶体管或场效应管等元件组成反馈控制电路,实现对输出电压的精确控制。

作为电流源时,它可以通过与电阻或电流源等元件组成反馈控制电路,实现对输出电流的稳定控制。

TL431的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:1. 设置参考电压:通过调整电流源的大小,可以改变TL431的参考电压。

参考电压的大小可以通过外部电阻和电流源的选择来确定。

2. 比较输入电压:TL431将输入电压与参考电压进行比较。

如果输入电压高于参考电压,比较器输出高电平;如果输入电压低于参考电压,比较器输出低电平。

3. 调整输出电压:根据比较器的输出,TL431通过调整输出放大器的增益,将参考电压放大到较高的电平,并输出给外部电路。

输出电压的大小取决于参考电压和输出放大器的放大倍数。

4. 反馈控制:外部电路根据TL431的输出电压进行反馈控制,通过调整输入电压或输出电流,使得输入电压等于参考电压,从而实现对电路中某个节点电压或电流的精确控制。

总结起来,TL431的工作原理是通过参考电压、比较器和输出放大器等组成的反馈控制电路,实现对电路中某个节点电压或电流的精确控制。

tl431与光耦配合的工作原理

tl431与光耦配合的工作原理

tl431与光耦配合的工作原理
TL431光耦合器是一种半导体可调电流源,它工作在自给电阻-回路下,由一个光耦合设备组成,它具有一个额定集电极与发射极,以
及一个光敏电阻(LDR)。

TL431的集电极与发射极之间的检测到的电
压由LDR的放电程度决定。

发射极将由LDR上的电流控制,当LDR上
的电流在一定程度上时,电流就会通过发射极向集电极流动,此时
TL431就会输出电压。

当LDR上的电流达到一定程度时,发射极开始向集电极流动,就
会使得电压在集电极与发射极之间升高,进而激发LDR中的光敏电路,导致电流经过发射极越来越大,但同时电压仍保持不变,所以TL431
就输出一定的电压。

而光耦合设备的作用就是隔绝电路中的差分电压,因为它的LDR
是一个隔绝的,所有的信号都通过光信号传输,从而把差分放大器前
后的电路隔绝开来,使得差分电压不会对其它线路造成污染。

因此,TL431光耦合器主要是由发射极、LDR以及集电极组成,
当LDR上的电流达到一定状态时,发射极向集电极流动,从而使TL431输出固定的电压,同时,LDR也隔绝了差分电压,使其不会对其它线路造成污染。

TL431的工作原理

TL431的工作原理

TL431的工作原理TL431是一种经典的可编程精密电压参考源,常用于电源管理、电压调节、电流限制和比较器等应用中。

它是一种三端稳压器,由美国德州仪器公司(Texas Instruments)推出。

TL431采用了反馈控制原理,能够提供稳定的参考电压,并通过调节外部电阻来实现不同的电压输出。

一、TL431的基本结构和引脚功能TL431的基本结构包括一个比较器、一个参考电压源、一个放大器和一个输出级。

它的引脚功能如下:1. REF(引脚1):参考电压输出引脚,提供稳定的参考电压。

2. Anode(引脚2):阳极引脚,用于连接外部电阻。

3. Cathode(引脚3):阴极引脚,用于连接负载。

4. Cathode Current(引脚4):阴极电流引脚,用于检测负载电流。

5. Anode Current(引脚5):阳极电流引脚,用于检测外部电阻上的电流。

二、TL431的工作原理TL431的工作原理基于反馈控制,通过比较输入电压和参考电压,调节输出电压来实现稳定的参考电压输出。

1. 参考电压源TL431内部集成为了一个稳定的参考电压源,通常为2.5V。

这个参考电压源是通过一个精密的电阻分压网络和温度补偿电路实现的,具有良好的稳定性和温度特性。

2. 反馈比较器TL431内部的比较器将输入电压与参考电压进行比较,并根据比较结果来控制输出电压。

当输入电压高于参考电压时,比较器输出高电平,反之输出低电平。

3. 放大器和输出级TL431内部的放大器将比较器输出的电平放大,并驱动输出级。

输出级由一个NPN晶体管和一个可调电阻组成,通过调节可调电阻的阻值,可以实现不同的输出电压。

4. 外部电阻调节TL431的输出电压可以通过外部电阻调节。

当外部电阻接在Anode和Cathode之间时,通过外部电阻的阻值来控制输出电压。

根据公式Vout = Vref * (1 + R1/R2),可以计算出所需的电阻值。

5. 工作过程TL431的工作过程如下:- 当输入电压高于参考电压时,比较器输出高电平,放大器将高电平放大并驱动输出级,使其导通,输出电压接近输入电压。

光耦加431组成反馈电路的工作原理

光耦加431组成反馈电路的工作原理

光耦是一种能够将电气信号转换为光信号,或将光信号转换为电气信号的器件。

它由光电器件(光电发射器和光电接收器)组成,常见的光电发射器有发光二极管(LED),光电接收器则一般使用光敏二极管或光电晶体管。

光耦的基本原理是光信号的耦合和隔离。

光耦可以应用于很多领域,包括电力电子、通信和自动控制等。

反馈电路是指在一个系统中,由系统的输出信号经过反馈传递回输入端,作为输入信号的一部分,从而影响系统的整体性能和稳定性的一种电路。

光耦可以结合其他元件(如电阻、电容和放大器等)组成反馈电路,用于信号的隔离、缓冲、放大或控制等功能。

光耦与431(TL431)组成的反馈电路常用于电源的稳压控制,其中431是一种广泛应用于电源管理和控制电路中的精密可调电压源。

这种反馈电路主要通过光耦实现输入信号与输出信号的隔离,并使用431将输出信号进行稳压控制。

光耦与431组成的反馈电路的基本工作原理如下:1.输入端的电压信号经过放大和隔直处理后驱动光电发射器(一般是LED),将电信号转换为光信号。

光信号经过光传导、光电耦合等过程,到达光电接收器。

2.光电接收器接收到光信号后,将其转换为电信号,并通过放大电路进行放大。

放大后的电信号经过滤波电路,得到稳定的参考电压。

这个参考电压就是反馈电路中的参考电压,用于与431进行比较。

3.将参考电压与431进行比较,根据比较结果,431会通过调整其输出,实现对输入信号的控制。

431的输出可以连接到电源调节电路(如开关管或线性调节管等),通过控制电源的输出电压来达到稳压的目的。

需要注意的是,反馈电路中的431对光耦输出的光信号进行检测和反馈控制,实现了输入和输出信号的隔离,从而保证了稳定的电源输出。

同时,光信号的传输也使得整个电路不会受到输入信号的干扰,提高了系统的抗干扰能力。

光耦与431组成的反馈电路的优势在于:1.隔离性能好:光信号可以实现输入和输出信号的隔离,避免了输入和输出之间的电气联系,具有很好的隔离性能,可以减小噪声、提高抗干扰能力和系统稳定性。

TL431的工作原理

TL431的工作原理

TL431的工作原理TL431是一种广泛应用于电子设备中的三端稳压器件。

它具有稳定的输出电压和较低的温度系数,可用于电源电压调节、电流限制和电压比较等应用。

本文将详细介绍TL431的工作原理。

一、TL431的基本结构TL431是一种基于二极管的可编程稳压器件,它由一个可变电阻、一个比较器和一个输出放大器组成。

其基本结构如下图所示:```_______| |VIN --| TL431 |-- VOUT|______|```其中,VIN为输入电压,VOUT为输出电压。

二、TL431的工作原理基于反馈控制。

当输入电压VIN施加在TL431的引脚时,比较器内部会将VIN与参考电压进行比较。

参考电压通常为2.5V,可以通过外部电阻分压网络进行调整。

1. 当VIN大于参考电压时,比较器输出高电平,使得输出放大器导通,输出电压VOUT接近于地电平。

2. 当VIN小于参考电压时,比较器输出低电平,使得输出放大器截止,输出电压VOUT接近于VIN。

通过不断调整参考电压和外部电阻分压网络,可以实现不同的输出电压。

此外,TL431还具有过温保护功能,当温度超过一定阈值时,输出电压会自动降低以保护设备。

三、TL431的特点和应用1. 稳定性:TL431具有良好的稳定性和温度系数,能够在广泛的温度范围内提供稳定的输出电压。

2. 精度:TL431的输出电压精度较高,通常在1%摆布。

3. 可编程性:通过调整参考电压和外部电阻分压网络,可以实现不同的输出电压。

4. 低功耗:TL431的工作电流较低,仅为几微安。

5. 应用广泛:TL431可用于电源电压调节、电流限制、电压比较和电压保护等领域。

四、TL431的应用示例以下是一个使用TL431的应用示例:电源电压调节。

在电源电压调节电路中,TL431可以作为一个稳压器使用。

通过调整外部电阻分压网络,可以实现不同的输出电压。

例如,当参考电压为2.5V,外部电阻分压比为10:1时,输出电压为25V。

TL431的工作原理

TL431的工作原理

TL431的工作原理引言概述:TL431是一种常见的三端稳压器,广泛应用于电子电路中。

它具有精确的参考电压和高稳定性,可以用于电源管理、电压调节和电流限制等功能。

本文将详细介绍TL431的工作原理。

正文内容:1. TL431的基本原理1.1 参考电压源:TL431内部集成了一个参考电压源,通常为2.5V。

这个参考电压源是通过一个带有稳流二极管的电流源来实现的。

稳流二极管通过调整电流源的电流来保持参考电压的稳定性。

1.2 反馈比较器:TL431内部还包含了一个反馈比较器,用于将输入电压与参考电压进行比较。

当输入电压高于参考电压时,反馈比较器会输出高电平;当输入电压低于参考电压时,反馈比较器会输出低电平。

2. TL431的工作原理2.1 反馈调节:TL431通过反馈调节的方式来实现电压的稳定输出。

当输入电压高于参考电压时,反馈比较器输出高电平,控制TL431内部的功率晶体管导通,将多余的电压通过负载电阻放电,使输出电压稳定在参考电压附近。

2.2 电流限制:TL431还可用于电流限制功能。

当负载电流超过设定值时,TL431会自动降低输出电压,从而限制电流。

这是通过控制反馈比较器输出低电平,关闭功率晶体管来实现的。

2.3 温度补偿:TL431还具有温度补偿功能,可以在不同温度下保持输出电压的稳定性。

这是通过在反馈电路中引入温度补偿元件来实现的。

3. TL431的应用领域3.1 电源管理:TL431广泛应用于各种电源管理电路中,如开关电源、稳压电源等。

它可以提供稳定的输出电压,保护负载电路免受过压或过流的损害。

3.2 电压调节:TL431可用于电压调节电路,如电压稳定器、电压比较器等。

它可以根据输入电压和参考电压的比较结果,控制输出电压的稳定性。

3.3 电流限制:由于TL431具有电流限制功能,它可以用于电流限制电路,如电流限制器、电流保护开关等。

它可以保护负载电路免受过流损害。

总结:TL431是一种功能强大的三端稳压器,具有精确的参考电压和高稳定性。

tl431和光耦环路补偿

tl431和光耦环路补偿

tl431和光耦环路补偿TL431是一种广泛应用于电子电路中的稳压器元件,它具有高精度和低温漂移等特点,可用于电压参考和误差放大器等电路中。

而光耦环路补偿是一种常见的补偿技术,用于解决电路中的稳定性和误差问题。

本文将重点讨论TL431和光耦环路补偿的原理、应用以及优缺点。

我们来介绍一下TL431。

TL431是一种三端可编程稳压器,通过调整其参考电压来实现对输出电压的稳定控制。

它具有高精度的参考电压(通常为2.5V),并且在工作温度范围内具有较低的温度漂移。

它广泛应用于电源、电池充电管理、电压监测和开关电源等领域。

TL431的工作原理是通过内部的比较器将参考电压与外部反馈电压进行比较,然后调整控制端电流来稳定输出电压。

然而,由于外部电路中存在温度、电压和负载等因素的影响,TL431的稳定性和精度可能会受到一定的影响。

为了解决这些问题,可以采用光耦环路补偿技术。

光耦环路补偿是一种将光耦器应用于反馈环路中的方法,通过测量输出电压并将其传输到控制端,实现对输出电压的精确控制。

在光耦环路补偿中,光耦器充当了信号传输的介质。

它由发光二极管和光敏三极管组成,当发光二极管处于导通状态时,光敏三极管将接收到光信号,并将其转换为电信号。

这个电信号可以用来控制TL431的控制端电流,从而控制输出电压。

通过这种方式,光耦环路补偿可以实现对输出电压的精确控制,并提高稳定性和精度。

光耦环路补偿在电源和开关电源等领域得到了广泛的应用。

例如,在开关电源中,输出电压的稳定性对于保证电路正常工作至关重要。

通过采用光耦环路补偿技术,可以实现对输出电压的精确控制,提高系统的稳定性和响应速度。

另外,在电源管理和电池充电管理中,TL431和光耦环路补偿也可以用于精确控制输出电压,从而提高系统的性能和可靠性。

然而,光耦环路补偿也存在一些缺点。

首先,由于光耦器的响应速度有限,可能会对系统的动态响应产生一定的影响。

其次,光耦器的稳定性和精度也可能受到环境因素的影响,例如温度和光照强度等。

TL431的工作原理

TL431的工作原理

TL431的工作原理标题:TL431的工作原理引言概述:TL431是一种广泛应用于电源管理和电子调节的电压比较器,它具有稳定的工作特性和高精度的电压参考。

本文将探讨TL431的工作原理,以匡助读者更好地理解其在电路中的应用。

一、TL431的基本结构1.1 TL431的引脚功能TL431普通有三个引脚,分别是Vin(输入)、Vout(输出)和Ref(参考)。

Vin引脚用于接入输入电压,Vout引脚用于输出电压,Ref引脚用于接入电压参考电阻。

1.2 内部电路结构TL431内部包含一个比较器和一个可调电阻网络,通过比较输入电压和参考电压来实现电压调节功能。

当Vin大于Vref时,输出电压Vout会增加;当Vin小于Vref时,输出电压Vout会减小。

1.3 工作原理概述TL431的工作原理是通过比较输入电压和参考电压,控制输出电压的大小,从而实现电压调节功能。

通过调节参考电压和电阻值,可以实现不同的输出电压范围和精度。

二、TL431的应用范围2.1 稳压电源TL431可以作为稳压电源的关键元件,用于实现输出电压的精确调节和稳定性控制。

在各种电源管理电路中广泛应用,如电源适配器、电池充电器等。

2.2 摹拟电路TL431还可以用于摹拟电路中的电压比较、电压控制等功能,提高电路的性能和稳定性。

在放大器、滤波器、振荡器等电路中都有应用。

2.3 LED驱动TL431可以作为LED驱动电路中的恒流源,通过调节输出电压来控制LED的亮度和稳定性。

在照明、显示等领域有广泛应用。

三、TL431的优缺点3.1 优点TL431具有稳定的工作特性、高精度的电压参考和可调节的输出电压范围。

体积小、成本低、可靠性高,易于集成到各种电路中。

3.2 缺点TL431的输出电压范围受限,普通在2.5V到36V之间;在高频应用中可能存在稳定性和响应速度的限制。

需要外部电阻网络来调节输出电压,设计复杂度较高。

3.3 应用注意事项在使用TL431时,需要注意输入电压和参考电压的匹配,以确保输出电压的稳定性和精度。

TL431的工作原理

TL431的工作原理

TL431的工作原理TL431是一种可编程精密电压参考源,常用于电源管理和电压调节应用中。

它是一种三端稳压器,具有高精度、低温漂移和低噪声的特点。

TL431的工作原理基于比较器和反馈网络,通过调整其参考电压来实现精确的电压调节。

TL431内部结构包括比较器、放大器、参考电压源和输出驱动器。

其引脚包括参考电压输入引脚(REF)、比较器非反相输入引脚(IN-)、比较器反相输入引脚(IN+)、输出引脚(OUT)和阴极引脚(K)。

REF引脚连接到外部电阻分压网络,用于设置参考电压。

IN-引脚连接到待调节的电压源,IN+引脚连接到参考电压源。

OUT引脚为输出电压引脚,K引脚为阴极引脚。

TL431的工作原理如下:1. 当输入电压(IN-引脚)高于参考电压(REF引脚)时,比较器输出高电平,驱动输出引脚(OUT)的电压接近输入电压。

此时,TL431处于导通状态,输出电压与输入电压相等。

2. 当输入电压低于参考电压时,比较器输出低电平,驱动输出引脚的电压下降。

此时,TL431处于截止状态,输出电压接近于零。

3. 当输入电压等于参考电压时,比较器输出电平为中间状态,驱动输出引脚的电压保持稳定。

此时,TL431处于调节状态,输出电压保持恒定。

TL431的参考电压可以通过外部电阻分压网络来设置。

参考电压的大小决定了输出电压的稳定性和精度。

通过选择合适的电阻值,可以实现所需的输出电压。

例如,若参考电压为2.5V,通过将REF引脚连接到一个分压电阻网络,可以将输出电压设置为2.5V的倍数。

TL431还具有内部稳定器,可提供稳定的工作电流。

这使得TL431能够在广泛的工作条件下提供稳定的输出电压。

总结起来,TL431是一种可编程精密电压参考源,通过比较器和反馈网络实现精确的电压调节。

其工作原理基于参考电压的比较和调节,通过外部电阻分压网络设置参考电压,从而实现所需的输出电压。

TL431具有高精度、低温漂移和低噪声等特点,常用于电源管理和电压调节应用中。

光耦的工作原理

光耦的工作原理

在一些实验室或高要求场合,为了实验人员的安全,一般将实验的输入电源采用1:1的工频变压器与市电进行隔离,这样一来,实验室实验人员无论碰到线路的哪一根线都不会有触电的危险,因为隔离电源与大地是没有连接的。

在工业控制设备中,有时候要求两个系统之间的电源地线隔离,如隔离地线噪声、隔离高共模电压等,采用带变压器的直流变换器,将两个电源之间隔开,使他们相互独立。

在一般的隔离电源中,光耦隔离反馈是一种简单、低成本的方式。

但对于光耦反馈的各种连接方式及其区别,目前尚未见到比较深入的研究。

而且在很多场合下,由于对光耦的工作原理理解不够深入,光耦接法混乱,往往导致电路不能正常工作。

本研究将详细分析光耦工作原理,并针对光耦反馈的几种典型接法加以对比研究。

1 常见的几种连接方式及其工作原理光电耦合器具有体积小、使用寿命长、工作温度范围宽、抗干扰性能强。

无触点且输入与输出在电气上完全隔离等特点,因而在各种电子设备上得到广泛的应用。

光电耦合器可用于隔离电路、负载接口及各种家用电器等电路中。

常用于反馈的光耦型号有TLP521、PC817等。

这里以TLP521为例,介绍这类光耦的特性。

TLP521的原边相当于一个发光二极管,原边电流If越大,光强越强,副边三极管的电流Ic越大。

副边三极管电流Ic与原边二极管电流If的比值称为光耦的电流放大系数,该系数随温度变化而变化,且受温度影响较大。

通常选择TL431结合TLP521进行反馈。

这时,TL431的工作原理相当于一个内部基准为2.5 V的电压误差放大器,所以在其1脚与3脚之间,要接补偿网络。

常见的光耦反馈第1种接法,如图1所示。

注意左边的地为输出电压地,右边的地为芯片供电电压地,两者之间用光耦隔离。

图1所示接法的工作原理如下:当输出电压升高时,TL431的1脚(相当于电压误差放大器的反向输入端)电压上升,3脚电压下降,光耦TLP521的原边电流If增大,光耦的另一端输出电流Ic增大,电阻R4上的电压降增大,com 引脚电压下降,占空比减小,输出电压减小;反之,当输出电压降低时,调节过程类似。

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在一般的隔离电源中,光耦隔离反馈是一种简单、低成本的方式。

但对于光耦反馈的各种连接方式及其区别,目前尚未见到比较深入的研究。

而且在很多场合下,由于对光耦的工作原理理解不够深入,光耦接法混乱,往往导致电路不能正常工作。

本研究将详细分析光耦工作原理,并针对光耦反馈的几种典型接法加以对比研究。

1 常见的几种连接方式及其工作原理
常用于反馈的光耦型号有TLP521、PC817等。

这里以TLP521为例,介绍这类光耦的特性。

TLP521的原边相当于一个发光二极管,原边电流If越大,光强越强,副边三极管的电流Ic越大。

副边三极管电流Ic与原边二极管电流If的比值称为光耦的电流放大系数,该系数随温度变化而变化,且受温度影响较大。

作反馈用的光耦正是利用“原边电流变化将导致副边电流变化”来实现反馈,因此在环境温度变化剧烈的场合,由于放大系数的温漂比较大,应尽量不通过光耦实现反馈。

此外,使用这类光耦必须注意设计外围参数,使其工作在比较宽的线性带内,否则电路对运行参数的敏感度太强,不利于电路的稳定工作。

通常选择TL431结合TLP521进行反馈。

这时,TL431的工作原理相当于一个内部基准为2.5 V的电压误差放大器,所以在其1脚与3脚之间,要接补偿网络。

常见的光耦反馈第1种接法,如图1所示。

图中,Vo为输出电压,Vd为芯片的供电电压。

信号接芯片的误差放大器输出脚,或者把PWM 芯片(如UC3525)的内部电压误差放大器接成同相放大器形式,信号则接到其对应的同相端引脚。

注意左边的地为输出电压地,右边的地为芯片供电电压地,两者之间用光耦隔离。

图1所示接法的工作原理如下:当输出电压升高时,TL431的1脚(相当于电压误差放大器的反向输入端)电压上升,3脚(相当于电压误差放大器的输出脚)电压下降,光耦TLP521的原边电流If增大,光耦的另一端输出电流Ic增大,电阻R4上的电压降增大,引脚电压下降,占空比减小,输出电压减小;反之,当输出电压降低时,调节过程类似。

常见的第2种接法,如图2所示。

与第1种接法不同的是,该接法中光耦的第4脚直接接到芯片的误差放大器输出端,而芯片内部的电压误差放大器必须接成同相端电位高于反相端电位的形式,利用运放的一种特性——当运放输出电流过大(超过运放电流输出能力)时,运放的输出电压值将下降,输出电流越大,输出电压下降越多。

因此,采用这种接法的电路,一定要把PWM 芯片的误差放大器的两个输入引脚接到固定电位上,且必须是同向端电位高于反向端电位,使误差放大器初始输出电压为高。

图2所示接法的工作原理是:当输出电压升高时,原边电流If增大,输出电流Ic增大,由于Ic已经超过了电压误差放大器的电流输出能力,脚电压下降,占空比减小,输出电压减小;反之,当输出电压下降时,调节过程类似。

常见的第3种接法,如图3所示。

与图1基本相似,不同之处在于图3中多了一个电阻R6,该电阻的作用是对TL431额外注入一个电流,避免TL431因注入电流过小而不能正常工作。

实际上如适当选取电阻值R3,电阻R6可以省略。

调节过程基本上同图1接法一致。

常见的第4种接法,如图4所示。

该接法与第2种接法类似,区别在于端与光耦第4脚之间多接了一个电阻R4,其作用与第3种接法中的R6一致,其工作原理基本同接法2。

2 各种接法的比较在比较之前,需要对实际的光耦TLP521的几个特性曲线作一下分析。

首先是Ic-Vce曲线,如图5,图6所示。

由图5、图6可知,当If小于5 mA时,If的微小变化都将引起Ic与Vce的剧烈变化,光耦的输出特性曲线平缓。

这时如果将光耦作为电源反馈网络的一部分,其传递函数增益非常大。

对于整个系统来说,一个非常高的增益容易引起系统不稳定,所以将光耦的静态工作点设置在电流If小于5 mA是不恰当的,设置为5~10 mA较恰当。

此外,还需要分析光耦的Ic-If曲线,如图7所示。

由图7可以看出,在电流If小于10 mA 时,Ic-If基本不变,而在电流If大于10 mA之后,光耦开始趋向饱和,Ic-If的值随着If的增大而减小。

对于一个电源系统来说,如果环路的增益是变化的,则将可能导致不稳定,所以将静态工作点设置在If过大处(从而输出特性容易饱和),也是不合理的。

需要说明的是,Ic-If曲线是随温度变化的,但是温度变化所影响的是在某一固定If值下的Ic值,对Ic-If比值基本无影响,曲线形状仍然同图7,只是温度升高,曲线整体下移,这个特性从Ic-Ta曲线(如图8所示)中可以看出。

由图8可以看出,在If大于5 mA时,Ic-Ta曲线基本上是互相平行的
根据上述分析,以下针对不同的典型接法,对比其特性以及适用X围。

本研究以实际的隔离半桥辅助电源及反激式电源为例说明。

第1种接法中,接到电压误差放大器输出端的电压是外部电压经电阻R4降压之后得到,不受电压误差放大器电流输出能力影响,光耦的工作点选取可以通过其外接电阻随意调节。

按照前面的分析,令电流If的静态工作点值大约为10 mA,对应的光耦工作温度在0~1 00℃变化,值在20~15 mA之间。

一般PWM芯片的三角波幅值大小不超过3 V,由此选定电阻R4的大小为670Ω,并同时确定TL431的3脚电压的静态工作点值为12 V,那么可以选定电阻R3的值为560Ω。

电阻R1与R2的值容易选取,这里取为27 k与4.7 k。

电阻R5与电容C1为PI补偿,这里取为3 k与10 nF。

实验中,半桥辅助电源输出负载为控制板上的各类控制芯片,加上多路输出中各路的死负载,最后的实际功率大约为30 w。

实际测得的光耦4脚电压(此电压与芯片三角波相比较,从而决定驱动占空比)波形,如图9所示。

对应的驱动信号波形,如图10所示。

图10的驱动波形有负电压部分,是由于上、下管的驱动绕在一个驱动磁环上的缘故。

可以看出,驱动信号的占空比比较大,大约为0.7。

对于第2种接法,一般芯片内部的电压误差放大器,其最大电流输出能力为3 mA左右,超过这个电流值,误差放大器输出的最高电压将下降。

所以,该接法中,如果电源稳态占空比较大,那么电流Ic比较小,其值可能仅略大于3 mA,对应图7,Ib为2 mA左右。

由图6可知,Ib值较小时,微小的Ib变化将引起Ic剧烈变化,光耦的增益非常大,这将导致闭环网络不容易稳定。

而如果电源稳态占空比比较小,光耦的4脚电压比较小,对应电压误差放大器的输出电流较大,也就是Ic比较大(远大于3 mA),则对应的Ib也比较大,同样对应于图6,当Ib值较大时,对应的光耦增益比较适中,闭环网络比较容易稳定。

同样,对于上面的半桥辅助电源电路,用接法2代替接法1,闭环不稳定,用示波器观
察光耦4脚电压波形,有明显的振荡。

光耦的4脚输出电压(对应于UC3525的误差放大器输出脚电压),波形如图11所示,可发现明显的振荡。

这是由于这个半桥电源稳态占空比比较大,按接法2则光耦增益大,系统不稳定而出现振荡。

实际上,第2种接法在反激电路中比较常见,这是由于反激电路一般都出于效率考虑,电路通常工作于断续模式,驱动占空比比较小,对应光耦电流Ic比较大,参考以上分析可知,闭环环路也比较容易稳定。

以下是另外一个实验反激电路,工作在断续模式,实际测得其光耦4脚电压波形,如图12所示。

实际测得的驱动信号波形,如图13所示,占空比约为0.2。

因此,在光耦反馈设计中,除了要根据光耦的特性参数来设置其外围参数外,还应该知道,不同占空比下对反馈方式的选取也是有限制的。

反馈方式1、3适用于任何占空比情况,而反馈方式2、4比较适合于在占空比比较小的场合使用。

3 结束语
本研究列举了4种典型光耦反馈接法,分析了各种接法下光耦反馈的原理以及各种限制因素,对比了各种接法的不同点。

通过实际半桥和反激电路测试,验证了电路工作的占空比
对反馈方式选取的限制。

最后对光耦反馈进行总结,对今后的光耦反馈设计具有一定的参考价值。

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