开关电源基准电源器件的类型及其工作原理
开关电源基准的获得方式
基准电源器件在开关电源中是一个重要的器件，它主要用于作为反馈的比较基准。 开关电源的比较基准一般有如下三种获得方式： 1） 使用芯片内部基准电源。 2） 使用稳压管。 3） 使用基准电源器件。 第一种方式比较方便，但灵活性往往受到限制；第二种则控制精度比较差。要达到比较精密的控制调节效果，建议采用基准电源器件作为误差比较基准。
基准电源器件的类型及其工作原理
这种基准器件分为串联型和并联型两种。
图1：并联基准与串联基准 1．并联基准 如上左图，并联基准与负载是并联的。 uref=uin-ifrs=uin-（iq+il）rs 当负载电流发生变化时，通过调节iq来保持uref稳定。 这类器件有：lm358、ad589等。 2．串联基准 如上右图，串联基准与负载是串联的。 uref=uin-ifrs=uin-（iq+il）rs 当负载电流发生变化时，通过调节rs来保持uref稳定。 这类器件有：ad581、ref192、tl431等。
tl431基准电源器件
这个器件在电源中使用率最高，这里简单介绍该器件。 （一）tl431简介
图2：tl431结构及原理
德州仪器公司（ti）生产的tl431是一是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从vref（2.5v）到36v范围内的任何值（如图2）。该器件的典型动态阻抗为0.2ω。 图2左图是该器件的符号。3个引脚分别为：阴极（cathode）、阳极（anode）和参考端（ref）。 由图可以看到，vi是一个内部的2.5v基准源，接在运放的反相输入端。由运放的特性可知，只有当ref端（同相端）的电压非常接近vi（2.5v）时，三极管中才会有一个稳定的非饱和电流通过，而且随着ref端电压的微小变化，通过三极管的电流将从1到100ma变化。当然，该图绝不是tl431的实际内部结构，所以不能简单地用这种组合来代替它。但如果在设计、分析应用tl431的电路时，这个模块图对开启思路，理解电路都是很有帮助的。
（二）tl431的应用
前面提到tl431的内部含有一个2.5v的基准电压，所以当在ref端引入输出反馈时，器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流，控制输出电压。如图3所示的电路，当r1和r2的阻值确定时，两者对vo的分压引入反馈，若v o增大，反馈量增大，tl431的分流也就增加，从而又导致vo下降。显见，这个深度的负反馈电路必然在vi等于基准电压处稳定，此时vo=(1+r1/r2)vref。选择不同的r1和r2的值可以得到从2.5v到36v范围内的任意电压输出，特别地，当r1=r2时，vo=5v。需要注意的是，在选择电阻时必须保证tl431工作的必要条件，就是通过阴极的电流要大于1 ma 。 当然，这个电路并不太实用，但它很清晰地展示了该器件在应用中的方法。将这个电路稍加改动，就可以得到在很多实用的电源电路，如图4。 一般地，在阴极和参考端之间，可以引进r、c串联网络，以做相位补偿。
图3：推荐的应用电路及电压输出
图4是一个最简单的+5vdc稳压电路。 作为基准器件，tl431可以在恒压源、恒流源等电路中广泛采用。我们前面讲到的开关电源，就广泛地使用这个器件作为比较基准。
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图1：并联基准与串联基准 1．并联基准 如上左图，并联基准与负载是并联的。 uref=uin-ifrs=uin-（iq+il）rs 当负载电流发生变化时，通过调节iq来保持uref稳定。 这类器件有：lm358、ad589等。 2．串联基准 如上右图，串联基准与负载是串联的。 uref=uin-ifrs=uin-（iq+il）rs 当负载电流发生变化时，通过调节rs来保持uref稳定。 这类器件有：ad581、ref192、tl431等。
tl431基准电源器件
这个器件在电源中使用率最高，这里简单介绍该器件。 （一）tl431简介
图2：tl431结构及原理
德州仪器公司（ti）生产的tl431是一是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从vref（2.5v）到36v范围内的任何值（如图2）。该器件的典型动态阻抗为0.2ω。 图2左图是该器件的符号。3个引脚分别为：阴极（cathode）、阳极（anode）和参考端（ref）。 由图可以看到，vi是一个内部的2.5v基准源，接在运放的反相输入端。由运放的特性可知，只有当ref端（同相端）的电压非常接近vi（2.5v）时，三极管中才会有一个稳定的非饱和电流通过，而且随着ref端电压的微小变化，通过三极管的电流将从1到100ma变化。当然，该图绝不是tl431的实际内部结构，所以不能简单地用这种组合来代替它。但如果在设计、分析应用tl431的电路时，这个模块图对开启思路，理解电路都是很有帮助的。
（二）tl431的应用
前面提到tl431的内部含有一个2.5v的基准电压，所以当在ref端引入输出反馈时，器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流，控制输出电压。如图3所示的电路，当r1和r2的阻值确定时，两者对vo的分压引入反馈，若v o增大，反馈量增大，tl431的分流也就增加，从而又导致vo下降。显见，这个深度的负反馈电路必然在vi等于基准电压处稳定，此时vo=(1+r1/r2)vref。选择不同的r1和r2的值可以得到从2.5v到36v范围内的任意电压输出，特别地，当r1=r2时，vo=5v。需要注意的是，在选择电阻时必须保证tl431工作的必要条件，就是通过阴极的电流要大于1 ma 。 当然，这个电路并不太实用，但它很清晰地展示了该器件在应用中的方法。将这个电路稍加改动，就可以得到在很多实用的电源电路，如图4。 一般地，在阴极和参考端之间，可以引进r、c串联网络，以做相位补偿。
图3：推荐的应用电路及电压输出
图4是一个最简单的+5vdc稳压电路。 作为基准器件，tl431可以在恒压源、恒流源等电路中广泛采用。我们前面讲到的开关电源，就广泛地使用这个器件作为比较基准。
图4：精密5v稳压器
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