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基于TL431的可调直流稳压电源
QooIC.com 新闻出处：电子市场 | 发布时间：2010/12/24 14:37:59
0.引言
TL431是具有TO－92和DIP－8两种封装的精密型可调稳压集成电路，芯片具有体积小、基准 电压精密可调，输出电流大、性能优良等特点，可广泛用于单片精密开关电源或精密线性稳 压电源中。利用TL431构成的可调直流稳压电源典型电路如图1所示，该电路具有输出电流大 （最大输出电流为6A）、电路简单、使用安全可靠等特点，其输出电压可在2.5～24V之间连 续可调。适用于中、小功率用电设备、设施用电。
1．电路结构及主要元器件选择
由图1可知。该可调直流稳压电源由电源输人电路、倍压电路，取样电路、限流保护电 路和电压调整输出电路组成。其中，电源输人电路由电源变压器T、整流二极管VD1～VD4和滤 波电容C1组成。实际应用时。T常选用50W、二次电压为25～28V的电源变压器；VD1～VD4均选 用IN4O07型硅整流二极管。
倍压电路由二极管VD5、VD6和电容器C2、C3组成。实际应用时，VD5和VD6均选用IN4007型 硅整流二极管。
取样电路由可调稳压集成电路IC内部相关电路及电位器RP、电阻器RI、R3和电容器C4组成 。实际应用时，IC选用TL431型精密型可调稳压集成电路；RP选用线性电位器。
限流保护电路由晶体管VT和电阻器R2组成。实际应用时，VT常选用s9013或C8050型硅NPN晶 体管。
电压调整输出电路由可调稳压集成电路IC内部相关电路及场效应晶体管VF、电阻器R1、R2 和滤波电容C5组成。实际应用时，VF常选用K790型场效应晶体管。
2. 工作原理
电路通电后，交流220V电压经T降压、VD1～VD4整流和C1滤波后，产生＋30V直流电压。该 电压一路直接加至VF的漏极（D极）上；另一路经倍压电路升压为60V，再经RI限流后加至VP 的栅极（G极）上，稳压调整后的电压从VF的源极（s极）输出，将限流电阻R2供给负载。
当电网电压波动或负载减小引起输出电压降低时，通过取样电路使IC（TL431）第1脚电压 也降低，经IC内电路处理后使VF的栅极电压升高，再经VF调整后使输出电压增大；反之，当 输出电压升高时，TL43l第1脚电压也随之升高，经IC内电路处理后使VF的栅极电压下降，再 经VF调整后使输出电压下降。
当负载电路工作正常时，R2两端的电压降低于0.6V，VT处于截止状态，限流保护电路对电 压调整输出电路工作状态无影响；当电源负载过重或负载短路，引起工作电流增大时，R2上 的电压降也会随之增大，当该电压降达到0.6V以上时，VT处于饱和导通状态，使VF截止，输 出电压消失，从而实现限流保护的目的。
3. 安装与调试
本例介绍的可调直流稳压电源由于采用专用精密型稳压集成电路TL431，故外围电路简洁。 目前在市面上已有成品出售，使用者根据实际需要选用即可。当自行安装时，常将焊接好的 电路板置于自制塑料盒中，并通过专用传输线与通用标准电源插孔连接即可。通电工作时， 调节RP的阻值，可改变TL431控制端（1脚）基准电压的高低，从而改变输出直流电压的高低 。
TL431是具有TO－92和DIP－8两种封装的精密型可调稳压集成电路，芯片具有体积小、基准 电压精密可调，输出电流大、性能优良等特点，可广泛用于单片精密开关电源或精密线性稳 压电源中。利用TL431构成的可调直流稳压电源典型电路如图1所示，该电路具有输出电流大 （最大输出电流为6A）、电路简单、使用安全可靠等特点，其输出电压可在2.5～24V之间连 续可调。适用于中、小功率用电设备、设施用电。
1．电路结构及主要元器件选择
由图1可知。该可调直流稳压电源由电源输人电路、倍压电路，取样电路、限流保护电 路和电压调整输出电路组成。其中，电源输人电路由电源变压器T、整流二极管VD1～VD4和滤 波电容C1组成。实际应用时。T常选用50W、二次电压为25～28V的电源变压器；VD1～VD4均选 用IN4O07型硅整流二极管。
倍压电路由二极管VD5、VD6和电容器C2、C3组成。实际应用时，VD5和VD6均选用IN4007型 硅整流二极管。
取样电路由可调稳压集成电路IC内部相关电路及电位器RP、电阻器RI、R3和电容器C4组成 。实际应用时，IC选用TL431型精密型可调稳压集成电路；RP选用线性电位器。
限流保护电路由晶体管VT和电阻器R2组成。实际应用时，VT常选用s9013或C8050型硅NPN晶 体管。
电压调整输出电路由可调稳压集成电路IC内部相关电路及场效应晶体管VF、电阻器R1、R2 和滤波电容C5组成。实际应用时，VF常选用K790型场效应晶体管。
2. 工作原理
电路通电后，交流220V电压经T降压、VD1～VD4整流和C1滤波后，产生＋30V直流电压。该 电压一路直接加至VF的漏极（D极）上；另一路经倍压电路升压为60V，再经RI限流后加至VP 的栅极（G极）上，稳压调整后的电压从VF的源极（s极）输出，将限流电阻R2供给负载。
当电网电压波动或负载减小引起输出电压降低时，通过取样电路使IC（TL431）第1脚电压 也降低，经IC内电路处理后使VF的栅极电压升高，再经VF调整后使输出电压增大；反之，当 输出电压升高时，TL43l第1脚电压也随之升高，经IC内电路处理后使VF的栅极电压下降，再 经VF调整后使输出电压下降。
当负载电路工作正常时，R2两端的电压降低于0.6V，VT处于截止状态，限流保护电路对电 压调整输出电路工作状态无影响；当电源负载过重或负载短路，引起工作电流增大时，R2上 的电压降也会随之增大，当该电压降达到0.6V以上时，VT处于饱和导通状态，使VF截止，输 出电压消失，从而实现限流保护的目的。
3. 安装与调试
本例介绍的可调直流稳压电源由于采用专用精密型稳压集成电路TL431，故外围电路简洁。 目前在市面上已有成品出售，使用者根据实际需要选用即可。当自行安装时，常将焊接好的 电路板置于自制塑料盒中，并通过专用传输线与通用标准电源插孔连接即可。通电工作时， 调节RP的阻值，可改变TL431控制端（1脚）基准电压的高低，从而改变输出直流电压的高低 。
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