反激开关电源反馈环路计算TL431部分参数

电器维修

输出电压调节

1、Vout升高 → TL431的REF端电压↑ → TL431阴极电流↑ → 光耦LED电流↑ → 光耦三极管电流↑ → PWM芯片FB脚电压↓ → 占空比减小 → Vout回落。

2、Vout降低 → 反向调节，占空比增大。

一、TL431部分参数计算

1.分压电阻（R1、R2）计算

(1)TL431通过分压电阻检测输出电压，当REF端电压达到基准电压（典型值2.495V）时导通。

(2)公式：

(3)设计步骤：

通常设定流过电阻R2上的电流，大于TL431控制极电流（2μA）的100倍，这样可稳定工作 即：

①设定目标输出电压（如12V），选择R2（常用10kΩ），计算R1：  

②实际选用标称值38.3kΩ。

2. 阴极电阻 Rka设计

(1)确保TL431阴极电流Ika≥1mA以避免工作不稳定，Vka范围2.5V-36V，这样TL431才能正常工作：  

(实际取1kΩ-5kΩ，留余量)

二、光耦参数设计

1.LED光敏二极管电流IF

(1)光耦原边LED光敏二极管电流 IF需满足CTR（电流传输比）要求：  

其中： (VF为LED正向压降，约1.2V)

在5-20mA时，光耦的电流传输比相对稳定，即5mA<IF<20mA(这里可能说法不唯一，不一定是这个范围)

这里取1K

2.计算电阻R3的值

(1)R3的作用，在光耦的光电二极管截止时，可通过R3提供一定的电流（>1mA），保证TL431的稳定性，（即确保TL431一直处于工作状态）。

(2)当光敏二极管处于接近截止状态时，光敏二极管两端电压为1.2V，见上边手册的截图，即为电阻R3两端的电压，此时

这里按照计算应该取小于1.2K的电阻，但是大部分电路设计都选取超过1.2K，这样的话也可以工作，但是这里为什么暂时还不清楚？希望有知道的能解答一下

3.补偿网络

(1)在TL431的REF端或光耦副边添加RC网络（如 R4=10k，C1=22nF ）以稳定环路，补偿相位（通常≥45度）（这里目前还不能理解，待后续学习补充）。  

(2)以下提供AI的解释

4.为什么需要补偿？

(1)开关电源的固有问题

    ①相位滞后：功率级（MOSFET+ 变压器 + 二极管）存在多个极点（如输出 LC 滤波器的双极点），导致高频段相位急剧下降。

    ②增益波动：负载变化时，开环增益可能超过 0dB，引发振荡。

(2)TL431+ 光耦引入的延迟

    ①TL431：误差放大器本身有约 60° 相位滞后（带宽 1-2kHz）

    ②光耦：PC817 等器件附加 20-40° 相位延迟（CTR 非线性导致）

(3)不补偿的后果

    ①输出电压振荡（表现为纹波增大）

    ②负载瞬态响应差（恢复时间过长）

    ③甚至导致系统完全不稳定（持续震荡）

5.补偿网络的核心作用

通过添加 RC 网络，实现：

    (1)相位补偿：在穿越频率（通常取开关频率的 1/10）处提供足够相位裕度（≥45°）

    (2)增益整形：压低高频增益，避免 0dB 以上的相位快速下降区

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天天快乐

小编，知识渊博，值得点赞。

东中

学习了。谢谢科普