TL431恒流與限流電路設計技巧及改進(jìn)

　　由于在抗阻上的特點(diǎn)，TL431經(jīng)常被用來(lái)代替二極管，其作為一種精密穩壓源，被大量應用在各類(lèi)電路設計當中。在LED驅動(dòng)中，TL431起到了對電路進(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(lái)熟悉一下電路圖，這里采用了反激式驅動(dòng)的方式。

　　圖1

　　電路說(shuō)明

　　TL431本身就是一個(gè)優(yōu)秀的穩壓源，所以在這里就繼續讓其作為基準電壓來(lái)使用，以便進(jìn)行恒流。圖1是最簡(jiǎn)單的TL431恒流方案，因為不需要調試，所以此方案仍有大量的小廠(chǎng)在使用。而且只要TL431質(zhì)量可靠的話(huà)，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(lái)觀(guān)察圖1的電流流向， 采樣電阻與基準電壓決定著(zhù)LED的通過(guò)電流，LED電路當中的通過(guò)電流由采樣電阻與TL431的基準電壓決定，所通過(guò)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(guò)采樣電阻直接消耗掉，另一個(gè)則提供uA級電流供TL431的輸入運放偏置，這部分電流基本上可忽悠不計。所以只要基準沒(méi)問(wèn)題，變化小，電流是恒定的。TL431基準電壓值為2.495V， 需要考慮一定的偏差，并且有些電路恒流不能過(guò)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(huà)優(yōu)先采用插件電阻，實(shí)際300mA電路試過(guò)，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，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(huà)越?jīng)]有優(yōu)勢。經(jīng)過(guò)實(shí)測，3W與5W效率差距相當大，所以功率偏大點(diǎn)可以“彌補”下這個(gè)固有損耗。

　　LED負載數量可以隨意變化，不會(huì )影響電流精度。電流比較小時(shí)有優(yōu)勢，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，損耗能夠減少一半，但由于物料用量問(wèn)題，成本會(huì )相應提高。采用對2.5V基準再次分壓，可以減少部分損耗，原理圖如下：

　　圖2

　　經(jīng)過(guò)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置上面的基準電壓，然后再仔細調整R3、R4 ，以保證輸出電壓達標的同時(shí)，電流仍然恒定。缺點(diǎn)是對設計有了一定的要求，必須充分考慮到TL431基準對輸出電壓的影響，R3、R的阻值匹配比較麻煩，不適用于LED燈負載數量變化的場(chǎng)合。

　　本篇文章對LED驅動(dòng)電路當中單個(gè)TL431的限流/恒流技巧進(jìn)行了介紹，并對電路當中產(chǎn)生的損耗問(wèn)題提出了改進(jìn)的方法?？梢哉f(shuō)是非常適合新手進(jìn)行閱讀的一篇入門(mén)級別文章。希望大家在閱讀過(guò)本篇文章之后，能掌握更多關(guān)于TL431的知識。