TL431 與PC817 的配合應用

可調式精密并聯穩壓器TL431

TL431是由美國德州儀器(TI)和摩托羅拉公司生產的2.5～36V可調式精密并聯穩壓器。其性能優良，價格低廉，該器件的典型動態阻抗為0.2Ω，可廣泛用于單片精密開關電源或精密線性穩壓電源中，在很多應用中可以用它代替齊納二極管。此外，TL431還能構成電壓比較器、電源電壓監視器、延時電路、精密恒流源等。

TL431大多采用DIP-8或TO-92封裝形式，引腳排列分別如圖1所示。3 個引腳分別為：陰極(CATHODE)、陽極(ANODE)和參考端(REF)。圖中，A為陽極，使用時需接地;K為陰極，需經限流電阻接正電源;UREF是輸出電壓UO的設定端，外接電阻分壓器;NC為空腳。

由TL431的等效電路圖可以看到，Uref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Uref(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VT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，這個模塊圖對開啟思路，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 端引入輸出反饋時，器件可以通過從陰極到陽極很寬范圍的分流，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 的分壓引入反饋，若Vo 增大，反饋量增大，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Uref等于基準電壓處穩定，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 范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于1 mA 。

通用光電耦合器PC817

特點:

1. 電流傳輸比 CTR:IF=5mA,VCE=5V時最小值為 50%

2. 輸入和輸出之間的隔絕電壓高Viso(rms):5.0 KV

普通光電耦合器只能傳輸數字信號(開關信號)，不適合傳輸模擬信號。線性光電耦合器是一種新型的光電隔離器件，能夠傳輸連續變化的模擬電壓或電流信號，這樣隨著輸入信號的強弱變化會產生相應的光信號，從而使光敏晶體管的導通程度也不同，輸出的電壓或電流也隨之不同。

PC817光電耦合器不但可以起到反饋作用還可以起到隔離作用。其內部框圖如圖所示。

PC817的基本參數如下表：

TL431 和PC817配合使用

開關電源的穩壓反饋通常都使用TL431 和PC817，如輸出電壓要求不高，也可以使用穩壓二極管和PC817，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：

R13 的取值，R13 的值不是任意取的，要考慮兩個因素：

1)TL431 參考輸入端的電流，一般此電流為2uA 左右，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，所以此電阻要小于2.5V/200uA=12.5K.

2)待機功耗的要求，如有此要求，在滿足《12.5K的情況下盡量取大值。

TL431 的死區電流為1mA，也就是R6 的電流接近于零時，也要保證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慮，R17 是為了保證死區電流的大小，R17可要也可不要，當輸出電壓小于7.5v 時應該考慮必須使用，原因是這里的R17 既然是提供TL431死區電流的，那么在發光二極管導通電壓不足時才有用，如果發光二極管能夠導通，就可以提供TL431 足夠的死區電流，如果Vo 很低的時候，計算方法就改為R17=(Vo-Vk)/1mA(這里Vk=Vr-0.7=1.8v); 當Vo=3.3V 時R17 從死區電流的角度看臨界最大值R17=(3.3-1.8)/1mA=1.5k，從TL431 限流保護的角度看臨界最小值為R17=(3.3-1.8)/100mA=15Ω。 當Vo 較高的時候，也就是Vo 大于Vk+Vd 的時候，也就是差不多7.5v 以上時，TL431 所需的死區電流可以通過發光二極管的導通提供，所以這是可以不用R17。