在做电路的设计以及分析时,主要是针对以下的电气性能参数进行分析:
电流、电压、功率、频率特性等。
对于电源还需要考虑输出电阻,输出电压,输出电流,输出功率,输出稳定性等。除此之外,我们还需要考虑可靠性和稳定性。
为了确保设计的电路能正常工作,我会将电路划分为不同的功能模块,以功能模块为最小单位再以模块中的核心器件为中心展开分析,列出该核心器件所有输入输出口,
与上述的电气参数结合进行电路分析。
对于TL431,根据规格书,其有以下特性:
1) 不管Ref脚的输出电阻多大,Ref引脚的电压能恒定在2.5V。
2)具有1 mA至100 mA的宽工作电流范围,最低工作电流为1mA。
对于TL431组成的稳压电路,分析步骤为:
1)根据Ref引脚推导出阴极K极的稳压电压。
2)根据稳压电源的负载确认稳压电源的负载电流的最大、最小、典型值。比如给单片机供电,可以从单片机的规格书,根据工作频率获取工作电流。
3)根据输入电压Uin、稳压电压、限流电阻R1确认TL431的工作电流,确保其在1mA至100mA之间。
4)限流电阻R1的功率为PR1=(Uin-Uo)*(Uin-Uo)/R1,根据计算结果,选择合适功率的电阻。
以下图的稳压电路为例,假设该稳压电路为
根据Vref=Uo*R3/(R2+R3),可以得到Uo=2.5*(1+R2/R3)。
流入A极的电流为(Uin-Uo)/R1-IL,(IL为负载电流)。
我曾给采用TL431设计稳压电流给PIC16系列的单片机供电。
输入电压为12V左右,单片机的工作电流为8mA。
而TL431的Ref引脚只需要uA级的电压就可以实现稳压,所以R2,R3选择K级的电阻。
根据Uo=2.5*(1+R2/R3),选择R2=R3=10K。
负载电流>8mA,取24mA,再加上流入K级的1mA的电流,(Uin-Uo)/R1>IL+1mA。
R1
选择300ohm的电阻,此时,R1的耗散功率为(12-5)*(12-5)/280=175mW。
选择功率为1/4W的1206封装的贴片电阻。