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TL431震蕩原因

-----正文-----

    1. TL431內部結構

        TL431內部本質就是一個運放控制的晶體管,依靠運放的反饋實現輸出電壓的穩定控制。

    2. 震蕩原因①-輸出電容過大

        很對人在應用時會在TL431的K與A之間直接添加電容濾波,這個電容如果過大就會導致震蕩,其根源與運放加大的輸出電容會震蕩一樣,大的輸出電容導致的延遲減小了系統的相位裕度,相位裕度降低到一定程度就會引發震蕩. 

  3. 震蕩原因② - 輸出電容ESR過小

        如果輸出電容的ESR非常小,例如陶瓷電容的ESR在mR級別,太小的ESR相當于讓系統損失了零點,而零點可以提高相位裕度,因此還是相位裕度過低引發的震蕩.

    4. 震蕩原因③ - IKA即陰極電流過小

        TL431的工作區間推薦灌電流為 1~100mA,數據手冊中說明的 最小工作電流為1mA。當 IKA < 1mA 時,TL431 內部放大器進入低偏置狀態易震蕩,因為其內部晶體管工作點偏離線性區,其開環增益下降,響應變慢,從頻域角度講,相位延遲變大,甚至超過180°;

    5. 震蕩原因④ - 輸出電壓設定太大

        輸出電壓設定比越大,意味著R1/R2 比例越大,則,系統環路增益越大,響應更“激烈”,更容易引起震蕩

    6. 如何避免震蕩

  • 確保 IKA ≥ 1mA,最好保持 5~10mA,這里有個易出問題的點,就是當負載突然減小或者撤掉時會導致IKA小于1mA,因此設計的時候可以預留電阻假負載,強行加一個大于1mA的IKA.
  • 在并聯電容前串聯一個小電阻(等效于ESR),例如在輸出端串聯 0.1~1Ω 電阻;
  • 使用鋁電解或鉭電容代替純陶瓷電容,這兩種電容的ESR遠大于MLCC;
  • 避免設定太大的輸出電壓;
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