并联稳压器缓解电源启动问题

广受欢迎的多端 TL431 三端子并联稳压器为设计人员的应用提供了相当大的多功能性。图1a图示了TL431的内部电路，其中包括一个精密基准电压源、一个运算放大器和一个并联晶体管(参考文献1)。在典型的稳压器应用中，两个外部电阻器R一个和 RB，确定负载电阻R下端的并联调节输出电压S(图 1b).举例说明，TL431 和一些外部有源和无源元件可用作 SMPS(开关模式电源)PWM(脉宽调制)控制器的低功耗辅助电源。在某些电源设计中，降压变压器上的辅助绕组为PWM控制器供电。在轻输出负载下，辅助绕组可能向PWM控制器提供不足的功率。

 

 

 

 

图1简单的框图(a)隐藏了TL431的内部复杂，但您只需三个外部电阻即可在基本并联稳压器电路(B)。

例如，转换器电路图2为 PWM 控制器 IC 获取电源1通过辅助偏置绕组，W辅助，它是变压器T的一部分1.电阻器 RT和电容器 C拿形成涓流充电电路，为IC提供启动电源1.为了节省能源，电阻R.T提供足够的电流来对 C 进行涓流充电拿至电压 V辅助.电路启动后，它按预期工作，向负载提供输出功率，辅助绕组及其组件为 PWM 控制器供电。

 

 

 

 

图2辅助绕组为电源的 PWM 供电控制器。

然而，移除输出负载会减少提供给辅助偏置绕组的能量，从而耗尽C上的电荷拿并导致集成电路1关闭，这反过来又会破坏输出电压调节并导致电源运行不规律。低功耗偏置电源电路提供轻负载启动电源，然后在辅助绕组可以为PWM控制器IC提供足够能量时关闭以节省功率1(图3).在该电路中，串联调整器在轻负载条件下导通，当偏置绕组能够向PWM控制器提供能量时关断，从而在负载下节省能量并提高转换器效率。

 

 

 

 

图3在这种改进的设计中，脉宽控制器IC1衍生出其RT 电源用于启动，辅助绕组 WAUX 用于正常运行，以及用于低负载操作的并联稳压器电路 IC2 和 Q1。

电阻器 R一个通过 RD、并联稳压器 IC1，二极管D1和晶体管 Q1构成低负载串联通调节偏置电源。选择这些元件以产生 Q 的电压1落在 IC 之间的发射器1的关断电压和整流辅助偏置绕组输出产生的标称电压 VAUX_NOM.实际上，IC上的电压1的 V抄送引脚以有线或方式跟随，以较高者为准：VAUX_NOM或晶体管Q处的电压1的发射器。当辅助偏置绕组及其组件提供足够的功率时，Q1的发射器看到反向偏置，Q1关闭以节省能源。相反，Q1在 V 时供电辅助低于 VAUX_NOM由于输出负载较轻。注意，电路仍必须包括涓流充电电阻R。T由于大多数PWM控制器都集成了欠压锁定功能，因此能够在高于标称电源电压时启动。

要设计串联调整稳压器，请选择电阻R。C为 IC 提供足够的工作电流2，然后选择电阻器 RD以保持 Q1的集电极电压和电流在其安全工作区域内。选择电阻器 R一个和 RB将串联稳压器的输出电压设置在IC以上1的启动电压，低于辅助绕组整流输出提供的标称电压。选择旁路电容器C一个将 IC 上的纹波电压降至2.

您可以使用以下内容方程调整由电阻R形成的分压器一个和 RB:

 

 

 

 

Q 时的电压1的发射极必须低于辅助偏置绕组提供的标称辅助电压。V裁判代表并联稳压器 IC2内部标称基准电压为 2.495V，VD1和 VBE(Q1)表示 D1的压降和 Q1的正向基极-发射极电压。

审核编辑：汤梓红