1.2 TL431 及电阻分压器的参数设置与分析

TL431 是一个可调的三端稳压管，利用外部电阻分压器可以设定2.5V-36V 范围内任意基准电压值。TL431 动态阻抗低，典型值为0.2欧姆。如图3 所示，通过电阻分压器R11 和R12 获取电压，与TL431 的基准电压2.5V 加以比较构成误差放大器，然后经过PC817 的电流变化来进一步控制TOP247Y 的输出占空比的变化。从TL431 技术参数可知，阴极工作电压的允许范围为2.5V-36V,阴极工作电流则在1~100mA 范围内变化。一般阴极电流选择为20mA,这样不但能稳定工作而且能提供一部分死电阻。

假设流经桥分压器的电流为250uA,由于TL431 的参考电压为2.5V,则：

1.3 反馈补偿电路分析与设计

在没有加入电容CZERO时，反馈环路传递函数为：

在图3 中，不难发现，LED 在二级LC 滤波器之前连接，这也就避免了当LC 网络开始谐振时在高频区产生增益。当然，通过LC 滤波器也可以降低高频噪音。选择该滤波器谐振频率应为所选交叉频率的10倍以上以避免相互干扰。

另外，在加上电容Czero之后，则可以得到在原点处引入一个极点，此时完整反馈环路传递函数为：

容易发现，在原点处存在极点fpo和由快车道结构引入的极点fz.由于在本文设计中使用的为放大器类型2,因此需要在其它地方的极点fp.

这样，我们可在输出节点与地之间加入一个电容，可以得到最终控制式：

这样，就可以求出极点和零点位置：

因此，下面就可以应用K 因子法来设计所需要的放大器类型2:

交叉频率=1kHz;需要的相位裕度=70o;交叉频率处增益衰减Gfc=-20dB;交叉频率处的相位=-55o,K 因子计算为：k=4.5;fz=222kHz;fp=4.5kHz;G=10;CTR=0.8.

根据上面已经得到的几个公式，可以得到：

到此为止，则完成了整个关于反馈网络的设计过程。

2.实验结果

根据以上反馈控制电路的具体设计方案及上述数据采用HSpice进行仿真，仿真结果如图4 所示。认真观察后，从系统波形上就不难发现，系统具有明显的稳定性和可靠性。

                      图4 工作于DCM 或CCM 电流模式波特图。

3.结束语

本文通过采用光耦817 和三端分流稳压管TL431 相结合的PWM 型电流调节方式对直流开关电源的反馈控制电路进行设计，设计结果较好地体现出了小型化、小功率、高效率的特点。实验结果表明系统具有较好的稳定性和可靠性。

随着目前开关电源模块化进程的逐步加快，使得开关电源的外围部件越来越少，因此，如何更好地确保开关电源的小巧化、智能化、高效化，以及对应电路系统的稳定性、安全性、良好的散热性能等将是笔者下一步的主要研究方向。