开关电源自激式多路输出稳压的设计原理(3)

图2 自激式多路输出稳压开关电源原理图
图2 中光耦器件PC817 ，TL431 及框中自激电路组成了本电源的控制电路。R16 、R17是取样电阻，TL431 为可调试精密并联稳压器，通过改变电阻R16和R17的分压值，可小范围改变输出电压值。R15和C20为TL431 的频率补偿电路，可以提高TL43l 的瞬态频率响应。关于反馈回路的设计，实际上就是确定R13 、R14的阻值及选定合适的光耦合器件，首先要选定线性度好的光耦合器件，因为这样可以把输出线性的反应到自激电路，可以由自激电路产生线性变化的脉冲，从而线性的反比例控制开关管的截止与导通。而目前国内常用的4N25 系列光耦属于非线性光耦合器，不宜采用。其次要注意光耦合器件的CTR(电流传输比)值。使用光电耦合器主要是为了提供隔离，同时又能将输出的变化线性的反应在自激控制电路中，容易线性的控制开关管的占空比。
光耦合器的CTR 的允许范围是50 %～200 %，这是因为当CTR<50 %时，光耦中的输入级就需要较大的工作电流，这会增大光耦的功耗。若CTR>200 %，在启动电路或者当负载发生突变时，有可能影响正常输出。PC817 的CTR 线性范围为80 %～160 %，能够较好地满足反馈回路的设计要求。确定好光耦后，就要确定R13 、R14 ，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 。R13为PC817的外部限流电阻。实际上除了限流保护作用外，它对控制回路的增益也具有重要影响。当R13改变时，会影响到光耦的输入电流，然后影响光耦的输出电流，进而影响开关管的占空比，也就相当于改变了控制回路的电流放大倍数。此电路中R13取100 Ω，在光耦输入端和R13上并联R14是为了在光耦输入电流接近于0时，为了保证TL431 阴极不低于1 mA的工作电流而设置的。