请教一下TL431+光耦的反馈电路

登录 · 发表于 2018-10-12 10:13

本帖最后由小研究于 2018-10-12 10:30 编辑

一个老生常谈的话题，最近调试电源时遇到的，在网上搜索了一些，搞不出眉目来，希望高手指点一下。说一下主要情况：
1，VOUT输出较高，达到300V以上，因此不敢直接挂TL431，而是另外搞了一个输出线圈，提供一个电源。
2，为了简化测试，直接将电位器换成了1K精密电阻，根据这个比例，输出应该闭环在343V，但实际上300V左右就出于闭环临界状态了。另外又换了R8电阻为18K，加上1K电阻，理论闭环应该在200V左右，但实际上闭环为212V。
3，用示波器测量TL431的参考端，即R6的右端，可以看到闭环时的确达到了2.5V，但非常不稳，有震荡的倾向。此时停止电源的输入，则明显看到此2.5V停留片刻之后迅速下降到1.2V多点，就基本维持住了（此后随输出电容放电慢慢下降，非常缓慢）。此时是自然分压，不受任何干扰了，也就是说运行时TL431提前反馈了。
4，把C14电容拿掉，有改变，但仍然提前闭环。
该如何调整，谢谢。

发表于 2018-10-12 10:32

环路参数有问题的典型表现。1.5MΩ上采样+103负反馈。滞后太严重了。
431+光耦的反馈回路现成的很多，可以参考一下进行修改。而且该回路和你采用什么主控直接有关系。
单纯分离一个431+光耦线路来讨论完全没有意义。

登录 · 发表于 2018-10-12 10:38

本帖最后由小研究于 2018-10-12 10:39 编辑

tianxj01 发表于 2018-10-12 10:32
环路参数有问题的典型表现。1.5MΩ上采样+103负反馈。滞后太严重了。
431+光耦的反馈回路现成的很多，可以 ...

感谢啊，其实主回路就是我2天前发的帖子，纯半桥的，基本调试的差不多了。具体指点一下吧，该怎么具体分析这个反馈。项目赶时间，理论方面以后再深挖吧。

发表于 2018-10-12 11:02

小研究发表于 2018-10-12 10:38
感谢啊，其实主回路就是我2天前发的帖子，纯半桥的，基本调试的差不多了。具体指点一下吧，该怎么具体分析 ...

你这个纯粹是打嗝模式的负反馈，不能以常见的线性反馈来讨论了。
正常情况，这种闭环，本身就必须以接近自激模式进行调整才可能运行在目标电压附近。
根据这个情况，你必须对你的负反馈系统进行超前补偿而不是滞后。让负反馈系统尽量以最快速度运行。
理论上，你这个负反馈系统，就是工作在类似自激状态下的。

发表于 2018-10-12 11:12

PC817应该并一个电阻，让TL431有一个最小电流，让电流区间更线性。

发表于 2018-10-12 11:13

tianxj01 发表于 2018-10-12 11:02
你这个纯粹是打嗝模式的负反馈，不能以常见的线性反馈来讨论了。
正常情况，这种闭环，本身就必须以接近 ...

我这个反馈就是希望充满之后才闭环，当然如果充电过程中就参与闭环并能改善充电曲线，那就更好了。
您说的自激我不大懂，但是关键是提前闭环了啊，这个事必须得解决。

发表于 2018-10-12 11:15

tianxj01 发表于 2018-10-12 11:02
你这个纯粹是打嗝模式的负反馈，不能以常见的线性反馈来讨论了。
正常情况，这种闭环，本身就必须以接近 ...

超前，滞后，如何体现？电容本身是滞后的吧？RC似乎也不行。虽然网上的其他帖子有讨论RC的。

还有，如果按照您说的尽快反馈的话，817的速度也是个梗吧？是不是也要换快速光耦？

发表于 2018-10-12 11:19

gx_huang 发表于 2018-10-12 11:12
PC817应该并一个电阻，让TL431有一个最小电流，让电流区间更线性。

好的。
18V的电压的话，我并个10K的吧，可以保障在1mA以上。
只是我补充清楚，这个V18V的电源也是时有时无的，因为一旦闭环之后，电源不再充电，V18V就没了，虽然加了储能电容，但431这个电路似乎很耗电，电很快就放没了。不知道这样的话，并联电阻是不是还有意义？

发表于 2018-10-12 11:20

小研究发表于 2018-10-12 10:38
感谢啊，其实主回路就是我2天前发的帖子，纯半桥的，基本调试的差不多了。具体指点一下吧，该怎么具体分析 ...

其实你这个线路由于只能工作在震荡或者停止状态也就是间歇式控制，所以最好的控制方式应该是一个合适频率的占空比可调的方波。频率比方控制在1KHz左右。占空比可调方波控制你这个半桥或者工作，或者停止。
你这个电压误差信号最好转换为占空比可调方波，具体线路可以采用运放构成，相关方面资料网上应该很多。

发表于 2018-10-12 11:41

tianxj01 发表于 2018-10-12 11:20
其实你这个线路由于只能工作在震荡或者停止状态也就是间歇式控制，所以最好的控制方式应该是一个合适频率 ...

我用的控制芯片是IR2153，这个芯片的频率无法动态调节，只能打开或关闭。
用运放也在我的考虑之列，电压跟随器+比较器，可行？还望您能推荐一个网址给我一个成熟的方案啊。

发表于 2018-10-12 11:43

tianxj01 发表于 2018-10-12 11:20
其实你这个线路由于只能工作在震荡或者停止状态也就是间歇式控制，所以最好的控制方式应该是一个合适频率 ...

或者换个思路，如果我把V18V单独提供一个稳定的电源，会怎么样呢？如果按照5楼的意思再并联一个电阻使得431始终保持大于1个mA，可有意义？如果有意义，那么反馈电路又要如何调整参数呢？

发表于 2018-10-12 18:22

gx_huang 发表于 2018-10-12 11:12
PC817应该并一个电阻，让TL431有一个最小电流，让电流区间更线性。

并了电阻，效果反而更差了。
问题的本质还在于反馈，反馈系数方面的参数不好确定，需要深入研究。

发表于 2018-10-13 21:21

ti有关于这种设计的专门文档

发表于 2018-10-13 21:21

Siderlee 发表于 2018-10-13 21:21
ti有关于这种设计的专门文档

应该是很多家都有

发表于 2018-10-13 21:23

Siderlee 发表于 2018-10-13 21:21
应该是很多家都有

补偿网络的设计跟控制对象，控制方法都有关系

发表于 2018-10-13 22:21

Siderlee 发表于 2018-10-13 21:23
补偿网络的设计跟控制对象，控制方法都有关系

好人做到底，给实际推荐一篇看看？
从实际反复的测试来看，1.5M怎么调整都不好使。tianxj01说的很对，可惜这个本质我们暂时研究不透。希望tianxj01有空给详细说说。

发表于 2018-10-14 11:10

小研究发表于 2018-10-12 18:22
并了电阻，效果反而更差了。
问题的本质还在于反馈，反馈系数方面的参数不好确定，需要深入研究。 ...

这个闭环反馈，要看整体的反馈环路是怎么样的。
18V如果有波动，也会影响反馈稳定的，可以尝试直接从高压电源电阻降压，稳压二极管稳压，提供稳定的电源，或者外接一个稳压电源试试。
毕竟PC817，不同电流下，CTR有很大差别，TL431也需要一个最小的电流，否则，就处于非线性区域了，一般TL431反馈环路，都有一个基本的静态偏置的。

发表于 2018-10-14 14:28

小研究发表于 2018-10-12 11:19
好的。
18V的电压的话，我并个10K的吧，可以保障在1mA以上。
只是我补充清楚，这个V18V的电源也是时有时 ...

18V的电压的话，我并个10K的吧，可以保障在1mA以上
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你是怎么算的？直接由18V拉到431？
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2，为了简化测试，直接将电位器换成了1K精密电阻，根据这个比例，输出应该闭环在343V，但实际上300V左右就出于闭环临界状态了。另外又换了R8电阻为18K，加上1K电阻，理论闭环应该在200V左右，但实际上闭环为212V。
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闭环，闭环临界是什么概念？

先不说反馈环路是否有问题，
建议LZ先算算：
上拉用1M5的电阻，TL431本身的Iref和Idev电流造成的误差是多少
1M5，1K，10K电阻精度造成的误差是多少
TL431精度造成的误差是多少
判断一下343V，200V是不是自己臆想的“理论”值。
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4，把C14电容拿掉，有改变，但仍然提前闭环。
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提前闭环又是什么概念。。。。
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最后建议上拉电阻并RC

发表于 2018-10-14 22:04

坐看解决方案

发表于 2018-10-15 19:33

设计电源，属于赶鸭子上架，我一直做嵌入式和电力系统的。
近期出差，回来有结果再通报。
不过可以明确的是，TL431的REF端的确有不小的电流，这个应该是个根源问题。

请教一下TL431+光耦的反馈电路

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