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我的工控
不積跬步,無以至千里,不積小流,無以成江海。
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樓主  發表于: 2010-12-21 21:54


        
120v 穩壓電源電路原理:                          
            
交流電源整流后得到190v的空載直流電壓,接入示波器后約為150v。TL431是常見的精密穩壓集成電路,三個引腳:基準極、陽極、陰極。基準極電壓的微小變化會引起陰極電流很在的變化。最小典型工作電流為0.4mA(最大不超過1mA),最大工作電流為100mA。工作電壓范圍是2.5—36v;鶞蕵O電壓改變1mv,會引起陰極5mA電流變化,即5A/v。當輸出升高,電壓經R3、R4分壓一傳給基準極,陰極電流增大,V2的發射極電流減小,該電流經V1放大后,使V1集電極輸出電流減小,輸出電壓變小,如此形成負反饋。
設輸出變化Vo,則會引起基準極電壓變化Vo/48,陰極電流變化I=5(Vo/48),該電流經V2工基放大,以相同大小的電流送給V1,經V1放大后返回到輸出端,設放大變數為24倍,返回變化電流為Io=24I=2.5Vo,可見輸出電阻為r=Vo/Io=1/2.5=0.4歐。
內部基準電壓為2.495伏,基準極流入的電流約2uA,基準電壓Vref比較穩定,當陰極電壓在Vref—10v之間,陰極電壓每升高1v,基準電壓下降1.4mv,當陰極電壓超過10v后,基準電壓下降1mv/伏。
保護電路:
電路雖然簡單,但有完整的保護功能。R1為TL431提供工作電流,5V電源電為TL431提供工作電流。如果電路空載,當電源斷開后,5V電源迅速降為0, 由R1提供TL431正常工作所需的電流,穩壓電源續繼工作,C1持繼放電,直到接近0V。如果沒有R1,斷電后TL431停止工作,同時V1、V2截止,C1兩端電壓長時間保持不變,而C2通過R3放電降壓逐漸變小,V1的集電極與發射極兩端電壓不斷提升,當提升到150v后將導至A1013擊穿,V1迅速大電流瞬間導通,V1損壞的可能性非常大,V2也有可能損壞。
負短路保護:嚴重短路時保險絲燒毀,V1也有可能擊穿,因此可以考慮在保險絲上串聯20歐電阻。輕微短路只會燒毀保險絲。由于120V負載出現嚴短路的可能性不大,所以省去20歐電阻,減少熱損耗。
穩定性:TL431的增益很高,易自激,所以有必要分析該電路的穩定性?蛰d時,整個電路的環路增益非常高,頻率為10Hz時至少1萬倍(80dB),所以下說明一下空載時的穩定性。以下分析了TL431的內部電路,并結合本電路計算并繪制出幅頻、相頻曲線,紅線為整個環路的增益(或相位),藍線為TL431的。計算時,V1的放大倍數取50倍,從圖中看出,相位裕度有30度,幅度裕度-13dB,穩定性尚可。

[ 此帖被我的工控在2010-12-21 22:10重新編輯 ]
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