TL431恒流與限流電路設(shè)計(jì)技巧及改進(jìn)

　　由于在抗阻上的特點(diǎn)，TL431經(jīng)常被用來代替二極管，其作為一種精密穩(wěn)壓源，被大量應(yīng)用在各類電路設(shè)計(jì)當(dāng)中。在LED驅(qū)動(dòng)中，TL431起到了對(duì)電路進(jìn)行恒流與限流的作用。關(guān)于其中的原理，網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)有很多的參考資料，本文就不再進(jìn)行贅述，而是將重點(diǎn)放在單個(gè)TL431的恒流/限流技巧講解上。

　　首先，先來熟悉一下電路圖，這里采用了反激式驅(qū)動(dòng)的方式。

　　圖1

　　電路說明

　　TL431本身就是一個(gè)優(yōu)秀的穩(wěn)壓源，所以在這里就繼續(xù)讓其作為基準(zhǔn)電壓來使用，以便進(jìn)行恒流。圖1是最簡(jiǎn)單的TL431恒流方案，因?yàn)椴恍枰{(diào)試，所以此方案仍有大量的小廠在使用。而且只要TL431質(zhì)量可靠的話，產(chǎn)品質(zhì)量就取決于所選用的電阻了。

　　從恒流原理的角度來觀察圖1的電流流向， 采樣電阻與基準(zhǔn)電壓決定著LED的通過電流，LED電路當(dāng)中的通過電流由采樣電阻與TL431的基準(zhǔn)電壓決定，所通過的電流如上圖1的ICC的公式那樣，電流流向分二個(gè)部分，一個(gè)通過采樣電阻直接消耗掉，另一個(gè)則提供uA級(jí)電流供TL431的輸入運(yùn)放偏置，這部分電流基本上可忽悠不計(jì)。所以只要基準(zhǔn)沒問題，變化小，電流是恒定的。TL431基準(zhǔn)電壓值為2.495V， 需要考慮一定的偏差，并且有些電路恒流不能過大，不然采樣電阻固有損耗會(huì)很驚人。

　　用法技巧

　　RCS采用高精密，低溫漂電阻。體積可以的話優(yōu)先采用插件電阻，實(shí)際300mA電路試過，二個(gè)1206的SMD電阻發(fā)熱量還是比較大的，可以采用更多個(gè)1206貼片，以均分損耗。若輸出電壓在30多V之內(nèi)，或者不是很高的情況下，可以直接使用。光耦供電也可以不用另外提供。由于固有的損耗，所以功率越低的話越?jīng)]有優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過實(shí)測(cè)，3W與5W效率差距相當(dāng)大，所以功率偏大點(diǎn)可以“彌補(bǔ)”下這個(gè)固有損耗。

　　LED負(fù)載數(shù)量可以隨意變化，不會(huì)影響電流精度。電流比較小時(shí)有優(yōu)勢(shì)，另外，功率不宜太大，電流400mA（實(shí)際中250mA以下）。

　　改進(jìn)方法

　　如果采用TL432作為基準(zhǔn)，損耗能夠減少一半，但由于物料用量問題，成本會(huì)相應(yīng)提高。采用對(duì)2.5V基準(zhǔn)再次分壓，可以減少部分損耗，原理圖如下：

　　圖2

　　經(jīng)過這樣的改進(jìn)之后，就能夠使得Rcs上的壓力得到緩解?？梢韵茸孕性O(shè)置上面的基準(zhǔn)電壓，然后再仔細(xì)調(diào)整R3、R4 ，以保證輸出電壓達(dá)標(biāo)的同時(shí)，電流仍然恒定。缺點(diǎn)是對(duì)設(shè)計(jì)有了一定的要求，必須充分考慮到TL431基準(zhǔn)對(duì)輸出電壓的影響，R3、R的阻值匹配比較麻煩，不適用于LED燈負(fù)載數(shù)量變化的場(chǎng)合。

　　本篇文章對(duì)LED驅(qū)動(dòng)電路當(dāng)中單個(gè)TL431的限流/恒流技巧進(jìn)行了介紹，并對(duì)電路當(dāng)中產(chǎn)生的損耗問題提出了改進(jìn)的方法。可以說是非常適合新手進(jìn)行閱讀的一篇入門級(jí)別文章。希望大家在閱讀過本篇文章之后，能掌握更多關(guān)于TL431的知識(shí)。