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TL431的一直調整占空比

 

今天小弟測試的時候突然產生了一個疑惑,忘各位大俠給予幫助啊。

話說TL431在加了相位補償以后,流過光耦發光側的電流已經不是直流,波形里有很大的交流成分。那么受光側一般都是接在IC的FB端。如果發光側的電流一直在跳變,那豈不是FB一直在調整占空比啊。但是實際測試中,占空比又是很穩定的,FB的電壓也是很穩定的,這是怎么回事呢。

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yong168
LV.7
2
2010-11-24 20:41
這個應該是431內部的結構以及特性,不太懂
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lvyuanpu
LV.5
3
2010-11-24 21:03
@yong168
這個應該是431內部的結構以及特性,不太懂

應該不是內部的原因

Ika=Vo-Vka-Vf/R6

這個值應該是個直流。但是今天我才發現竟然不是的,然后看到網友說是因為補償引起的。當是我的疑問就是,發光側既然不是直流,那受光側也不是的啊,這樣FB的電壓豈不是一直變化啊。

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chendelei
LV.8
4
2010-11-24 21:07
@lvyuanpu
應該不是內部的原因Ika=Vo-Vka-Vf/R6這個值應該是個直流。但是今天我才發現竟然不是的,然后看到網友說是因為補償引起的。當是我的疑問就是,發光側既然不是直流,那受光側也不是的啊,這樣FB的電壓豈不是一直變化啊。

用示波器測.

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lvyuanpu
LV.5
5
2010-11-24 21:14
@chendelei
用示波器測.

受光側的電流是直流,FB的電壓也很穩定。

關鍵就是不知道這個過程是怎么實現的啊,發光側的電流不就相當于Ib嗎,三極管工作在線性放大區,Ic應該和Ib成線性關系啊。。。


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yong168
LV.7
6
2010-11-24 21:51
@lvyuanpu
受光側的電流是直流,FB的電壓也很穩定。關鍵就是不知道這個過程是怎么實現的啊,發光側的電流不就相當于Ib嗎,三極管工作在線性放大區,Ic應該和Ib成線性關系啊。。。[圖片]
你的意思是說,你測到的光耦發光側是有交流成分,受光側的是直流,而發光側導通后相當于三極管,Ic應該和Ib成線性關系,所以受光側也應該是交流,你是這樣理解的對嗎?在FB端受光側不是并了一個濾波電容嗎?
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2010-11-24 22:01

這個問題問的真好

 

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lvyuanpu
LV.5
8
2010-11-24 22:07
@powercheng
這個問題問的真好 
旅長,您別調戲我啊,這個問題怎么解決啊。還請您老給予指點啊。
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lvyuanpu
LV.5
9
2010-11-24 22:09
@yong168
你的意思是說,你測到的光耦發光側是有交流成分,受光側的是直流,而發光側導通后相當于三極管,Ic應該和Ib成線性關系,所以受光側也應該是交流,你是這樣理解的對嗎?在FB端受光側不是并了一個濾波電容嗎?

是的。就是這個情況。

不過我認為受光側并聯的電容只是為了防止一些尖峰出現而添加的,有很多電源并沒有那個電容。呵呵。如果輸出端的負載范圍不是很大的話,那個電容估計也沒有加的必要。這是我的理解。。。

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yong168
LV.7
10
2010-11-24 22:16
@lvyuanpu
是的。就是這個情況。不過我認為受光側并聯的電容只是為了防止一些尖峰出現而添加的,有很多電源并沒有那個電容。呵呵。如果輸出端的負載范圍不是很大的話,那個電容估計也沒有加的必要。這是我的理解。。。
我現在不明白的是為什么流過光耦發光側的電流會有交流成分
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powercheng
LV.9
11
2010-11-24 22:18
@yong168
我現在不明白的是為什么流過光耦發光側的電流會有交流成分
上個截圖看看,看看波形
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lvyuanpu
LV.5
12
2010-11-24 22:33
@powercheng
上個截圖看看,看看波形
話說我們公司不能上網的,太悲劇了,就算弄個圖,也要到明天晚上。。。
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lvyuanpu
LV.5
13
2010-11-24 22:34
@yong168
我現在不明白的是為什么流過光耦發光側的電流會有交流成分

我在論壇里看到大家提到說是受到補償的影響,其實具體的分析我也不是太明白,呵呵。

那些什么零點,極點的,沒學過自動控制。。。

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fsxqw
LV.9
14
2010-11-24 23:08
@lvyuanpu
旅長,您別調戲我啊,這個問題怎么解決啊。還請您老給予指點啊。

暈,回復被和諧了,簡單點吧,看規范:TL431設計使用規范 

具體來說吧,TL431是對輸出電壓進行快速的跟蹤并控制光耦的,實際上,輸出電壓是存在一定的紋波比例的,而這個紋波幾乎都有相應的峰值頻率范圍(要減少紋波其實是先把大的紋波先減掉),由于TL431的響應速度可以很快,出于系統的穩定要求,既要把紋波減下來,又要避免TL431出現自激和R端受到其他信號的干擾(因為TL431的信號放大倍數遠大于1000倍),所以需要合理的補償,最偷懶的方法就是直接在TL431的R,K之間并聯一個104-224的電容,如果有多個頻率范圍的紋波干擾,那就再增加一個RC串聯回路。

像樓主這樣監控到交流信號的話,那受光側應該是變化很輕微的直流。

 

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youyoujiasu
LV.3
15
2010-11-25 08:22
@fsxqw
暈,回復被和諧了,簡單點吧,看規范:[圖片]TL431設計使用規范 具體來說吧,TL431是對輸出電壓進行快速的跟蹤并控制光耦的,實際上,輸出電壓是存在一定的紋波比例的,而這個紋波幾乎都有相應的峰值頻率范圍(要減少紋波其實是先把大的紋波先減掉),由于TL431的響應速度可以很快,出于系統的穩定要求,既要把紋波減下來,又要避免TL431出現自激和R端受到其他信號的干擾(因為TL431的信號放大倍數遠大于1000倍),所以需要合理的補償,最偷懶的方法就是直接在TL431的R,K之間并聯一個104-224的電容,如果有多個頻率范圍的紋波干擾,那就再增加一個RC串聯回路。像樓主這樣監控到交流信號的話,那受光側應該是變化很輕微的直流。 
同意上樓說法
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lvyuanpu
LV.5
16
2010-11-25 09:22
@yong168
你的意思是說,你測到的光耦發光側是有交流成分,受光側的是直流,而發光側導通后相當于三極管,Ic應該和Ib成線性關系,所以受光側也應該是交流,你是這樣理解的對嗎?在FB端受光側不是并了一個濾波電容嗎?

不好意思,哥們

果然是FB并聯的電容把紋波都給濾掉了,呵呵

 

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bode
LV.9
17
2010-11-25 11:13
@fsxqw
暈,回復被和諧了,簡單點吧,看規范:[圖片]TL431設計使用規范 具體來說吧,TL431是對輸出電壓進行快速的跟蹤并控制光耦的,實際上,輸出電壓是存在一定的紋波比例的,而這個紋波幾乎都有相應的峰值頻率范圍(要減少紋波其實是先把大的紋波先減掉),由于TL431的響應速度可以很快,出于系統的穩定要求,既要把紋波減下來,又要避免TL431出現自激和R端受到其他信號的干擾(因為TL431的信號放大倍數遠大于1000倍),所以需要合理的補償,最偷懶的方法就是直接在TL431的R,K之間并聯一個104-224的電容,如果有多個頻率范圍的紋波干擾,那就再增加一個RC串聯回路。像樓主這樣監控到交流信號的話,那受光側應該是變化很輕微的直流。 

光耦中的電流,是直流上疊加小的交流信號,不可能是純直流~

占空比始終在不斷的調節,脈寬也始終在變化的,只是用示波器很難看到~

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powercheng
LV.9
18
2010-11-25 12:27
@bode
光耦中的電流,是直流上疊加小的交流信號,不可能是純直流~占空比始終在不斷的調節,脈寬也始終在變化的,只是用示波器很難看到~
附議
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lvyuanpu
LV.5
19
2010-11-25 13:08
@bode
光耦中的電流,是直流上疊加小的交流信號,不可能是純直流~占空比始終在不斷的調節,脈寬也始終在變化的,只是用示波器很難看到~

恩,今天也測試了一下。受光側的電流很平滑,因為在CE兩端并聯了一個1000P的電容,把電容拿掉后,電流變得不是很平滑了。

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udbfhq
LV.2
20
2010-11-25 17:01
@fsxqw
暈,回復被和諧了,簡單點吧,看規范:[圖片]TL431設計使用規范 具體來說吧,TL431是對輸出電壓進行快速的跟蹤并控制光耦的,實際上,輸出電壓是存在一定的紋波比例的,而這個紋波幾乎都有相應的峰值頻率范圍(要減少紋波其實是先把大的紋波先減掉),由于TL431的響應速度可以很快,出于系統的穩定要求,既要把紋波減下來,又要避免TL431出現自激和R端受到其他信號的干擾(因為TL431的信號放大倍數遠大于1000倍),所以需要合理的補償,最偷懶的方法就是直接在TL431的R,K之間并聯一個104-224的電容,如果有多個頻率范圍的紋波干擾,那就再增加一個RC串聯回路。像樓主這樣監控到交流信號的話,那受光側應該是變化很輕微的直流。 

講得太好了,放大倍數和自激是關鍵

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lvyuanpu
LV.5
21
2010-11-25 19:24
@fsxqw
暈,回復被和諧了,簡單點吧,看規范:[圖片]TL431設計使用規范 具體來說吧,TL431是對輸出電壓進行快速的跟蹤并控制光耦的,實際上,輸出電壓是存在一定的紋波比例的,而這個紋波幾乎都有相應的峰值頻率范圍(要減少紋波其實是先把大的紋波先減掉),由于TL431的響應速度可以很快,出于系統的穩定要求,既要把紋波減下來,又要避免TL431出現自激和R端受到其他信號的干擾(因為TL431的信號放大倍數遠大于1000倍),所以需要合理的補償,最偷懶的方法就是直接在TL431的R,K之間并聯一個104-224的電容,如果有多個頻率范圍的紋波干擾,那就再增加一個RC串聯回路。像樓主這樣監控到交流信號的話,那受光側應該是變化很輕微的直流。 

非常感謝您的解答,大概的情況知道了,有些細節還需要消化一下。

再次感謝。

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wzx123
LV.5
22
2010-11-25 19:45
@fsxqw
暈,回復被和諧了,簡單點吧,看規范:[圖片]TL431設計使用規范 具體來說吧,TL431是對輸出電壓進行快速的跟蹤并控制光耦的,實際上,輸出電壓是存在一定的紋波比例的,而這個紋波幾乎都有相應的峰值頻率范圍(要減少紋波其實是先把大的紋波先減掉),由于TL431的響應速度可以很快,出于系統的穩定要求,既要把紋波減下來,又要避免TL431出現自激和R端受到其他信號的干擾(因為TL431的信號放大倍數遠大于1000倍),所以需要合理的補償,最偷懶的方法就是直接在TL431的R,K之間并聯一個104-224的電容,如果有多個頻率范圍的紋波干擾,那就再增加一個RC串聯回路。像樓主這樣監控到交流信號的話,那受光側應該是變化很輕微的直流。 
學習一下,謝謝tl431的資料,呵呵
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flyahead
LV.5
23
2010-11-25 20:08
@wzx123
學習一下,謝謝tl431的資料,呵呵
學習了
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寂寞PN結
LV.2
24
2010-11-25 20:09

一樣的電路,有不同的表述,但是內在的功能是一致的。

431這個東西跟光耦是絕配,431很像跨導運放,gm值非常大。

所謂的相位補償,其實就是在環路上增加了積分電路,可以看成是PI調節器的積分環節。增加積分環節能迅速衰減反饋的高頻分量,而對低頻信號則可以快速響應。

電源ic的fb端其實不是想象中的“斯文”的調節,而是動態快速的調整,占空比的變化也是快速細微的調整,但是由于輸出濾波電路的作為,輸出電壓很穩定,FB的變化更快,看起來就像不動



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寂寞PN結
LV.2
25
2010-11-25 20:15
@lvyuanpu
恩,今天也測試了一下。受光側的電流很平滑,因為在CE兩端并聯了一個1000P的電容,把電容拿掉后,電流變得不是很平滑了。

在431端加電容和ce端并聯電容的作用是一樣的,只是在431端只要加很小的電容就可以了

另外,要注意,這個電容不能隨意加的哦,電容量太大,容易引起輸出電壓的超調,不能跟蹤負載快速的變化

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lvyuanpu
LV.5
26
2010-11-25 20:16
@寂寞PN結
一樣的電路,有不同的表述,但是內在的功能是一致的。431這個東西跟光耦是絕配,431很像跨導運放,gm值非常大。所謂的相位補償,其實就是在環路上增加了積分電路,可以看成是PI調節器的積分環節。增加積分環節能迅速衰減反饋的高頻分量,而對低頻信號則可以快速響應。電源ic的fb端其實不是想象中的“斯文”的調節,而是動態快速的調整,占空比的變化也是快速細微的調整,但是由于輸出濾波電路的作為,輸出電壓很穩定,FB的變化更快,看起來就像不動

您提到了FB的電壓問題,在這里我想請教一下。

PC的受光側電流變化就會調整占空比,那可不可以說我調整R6的大小就可以調整占空比了呢

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寂寞PN結
LV.2
27
2010-11-25 20:33
@lvyuanpu
您提到了FB的電壓問題,在這里我想請教一下。PC的受光側電流變化就會調整占空比,那可不可以說我調整R6的大小就可以調整占空比了呢

光耦里面的三極管工作在放大器,本身就是“可調電阻”呀。如果你調整R6的速度,可以跟得上輸出級電壓調整的速度,理論也是可以達到你的目的的

數字電源就是用軟件算法模擬這個過程


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lvyuanpu
LV.5
28
2010-11-25 20:42
@寂寞PN結
囧光耦里面的三極管工作在放大器,本身就是“可調電阻”呀。如果你調整R6的速度,可以跟得上輸出級電壓調整的速度,理論也是可以達到你的目的的數字電源就是用軟件算法模擬這個過程

其實我的問題是,咱們在計算電源的占空比時,都是通過負載和輸入電壓來求出來的。而現在貌似這個R6也能控制占空比了啊。我舉個例子你看下,不知道是不是我理解錯了。

比如我選擇了R6的值以后,就會通過I=Vo-Vak-Vf/R6得出一個電流值,在這個電流值的情況下,FB的電流是和I成線性關系,此時IC存在一個占空比D1。

那么只要我調整了R6,根據公式我肯定就能得出一個D。好像D也受到這個東西的影響了啊,如果這樣的話,設計的時候這個R6是個重頭戲啊。

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寂寞PN結
LV.2
29
2010-11-25 20:59
@lvyuanpu
其實我的問題是,咱們在計算電源的占空比時,都是通過負載和輸入電壓來求出來的。而現在貌似這個R6也能控制占空比了啊。我舉個例子你看下,不知道是不是我理解錯了。比如我選擇了R6的值以后,就會通過I=Vo-Vak-Vf/R6得出一個電流值,在這個電流值的情況下,FB的電流是和I成線性關系,此時IC存在一個占空比D1。那么只要我調整了R6,根據公式我肯定就能得出一個D。好像D也受到這個東西的影響了啊,如果這樣的話,設計的時候這個R6是個重頭戲啊。

R6是個限流電阻,如果這個電阻太小,那么431很容易飽和,既然飽和了,當然就不能動態調整光耦。如果太大,可能431已經飽和了,R6的電流還不能驅動光耦三極管。

具體多大的數值要根據實際電壓估計,然后通過實驗調試確定。

開關電源沒有什么東西可以精確計算了,因為所有電壓電流都有諧波,而所有器件本身就是一個濾波器,呵呵

另外,你要關注一下光耦的CTR曲線,這玩意不是線性的,別老盯著R6想著怎么調。

你的任何電路設計,使用的任何元件都必須嚴格遵照芯片資料的規格描述,因為那些東西是他們設計的,他們最了解這些元件的缺陷。

認真看芯片資料,不回你的帖子了啊

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lvyuanpu
LV.5
30
2010-11-25 21:05
@寂寞PN結
R6是個限流電阻,如果這個電阻太小,那么431很容易飽和,既然飽和了,當然就不能動態調整光耦。如果太大,可能431已經飽和了,R6的電流還不能驅動光耦三極管。具體多大的數值要根據實際電壓估計,然后通過實驗調試確定。開關電源沒有什么東西可以精確計算了,因為所有電壓電流都有諧波,而所有器件本身就是一個濾波器,呵呵另外,你要關注一下光耦的CTR曲線,這玩意不是線性的,別老盯著R6想著怎么調。你的任何電路設計,使用的任何元件都必須嚴格遵照芯片資料的規格描述,因為那些東西是他們設計的,他們最了解這些元件的缺陷。認真看芯片資料,不回你的帖子了啊
謝謝你的指導。可
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powercheng
LV.9
31
2010-11-25 21:06
@寂寞PN結
R6是個限流電阻,如果這個電阻太小,那么431很容易飽和,既然飽和了,當然就不能動態調整光耦。如果太大,可能431已經飽和了,R6的電流還不能驅動光耦三極管。具體多大的數值要根據實際電壓估計,然后通過實驗調試確定。開關電源沒有什么東西可以精確計算了,因為所有電壓電流都有諧波,而所有器件本身就是一個濾波器,呵呵另外,你要關注一下光耦的CTR曲線,這玩意不是線性的,別老盯著R6想著怎么調。你的任何電路設計,使用的任何元件都必須嚴格遵照芯片資料的規格描述,因為那些東西是他們設計的,他們最了解這些元件的缺陷。認真看芯片資料,不回你的帖子了啊

附議

 補充一下,R17提供死區電流。在輸出電壓較低,比如3.3V的時候,就需要這個電阻。

TL431跟PC817就是絕配。

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