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恒压恒流电源中LMV431A的作用是什么?

943 电源 电源设计 电路设计 恒压 恒流源
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看了一个ti的恒压恒流电源设计,没看懂原理,谁知道,帮忙解释一下 LMV431A 在这块的作用
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2020-7-27 15:35:46   评论 分享淘帖 邀请回答
13个回答
这是TL431内部框图。实际上就是一个运放、一个电压基准和一个三极管。
把TL431符号替换为内部框图,就容易理解了。
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2020-7-27 15:36:36 评论

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LM321运放输入为20毫欧电流采样电阻。该开关电源输出电流增加时,LM321输出端电压上升。

TL431的R端与2.5V电压基准进行比较。如果R端(也就是LM321运放输出端)对地电压小于2.5V,那么TL431片内运放输出为低,片内三极管关断,不起什么作用,开关电源处于恒压输出状态。如果R端对地电压大于2.5V,TL431内部运放输出为高,片内三极管导通,使得LM25085的ISEN引脚电压降低,从而限制了整个开关电源输出电流,使得开关电源进入恒流状态。这种状态下,开关电源不能保持恒压输出,也就是说,由两个电阻分压并送FB引脚那部分电路失去作用。
2020-7-27 15:38:22 评论

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之所以使用TL431,就是为了加入2.5V电压基准。LM321输出电压在2.5V以下时,TL431不起作用,开关电源处于恒压输出状态。
2020-7-27 15:38:42 评论

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该图中元件数值可能有误。LM321构成差分放大器,电压增益只比1大一点。所以输出电流要达到 2.5V/0.02Ω=125A 才进入恒流工作状态,但芯片LM25085好像不能达到125A电流输出。不过,只要修改1千欧和24千欧电阻数值即可改变LM321电压增益。
2020-7-27 15:38:54 评论

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图中用的是LMV431A,参考电压是1.25V,LM321电压放大倍数,不是压差乘以24K么?这个设计的恒流点是2.5A。我只是不知道ISEN为什么会被拉低,中间不是串了一个5KΩ吗?

我研究这个电路的目的,是想用LM5085做成一个54V输入,浮充51.6伏 充电电流1A的充电器,但是LMV431阴极最大电压是36V,我如果把LMV431换成一个比较强,是不是能同样达到目的?
2020-7-27 15:39:18 评论

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看错了,把24k和1k位置看颠倒了。

LM321电压增益够大。参考电压为1.25V的话,确实恒流在2..5A。
2020-7-27 15:40:48 评论

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帮忙解释清楚  LMV431A   是怎么把ISEN脚拉低的,参考端输入超过1.25V之后,431A的阴极是不是至少有2V的电压,那ISEN脚的电压会降低多少,是什么原理,能具体分析一下吗
2020-7-27 15:41:02 1 评论

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1 条评论
  • 2020-7-28 17:47

    ISEN是检测负载电流脚。负载电流小时,ISEN脚电压=VIN;当负载电流过大时,ISEN的电压会拉低一点点,ISEN电压等于100R电阻和5K电阻的分压。

一楼图中P沟MOS管源极有个0.01欧电阻,该电阻用来检测通过MOS管的电流。

LM321和LMV431A组成的电路和该0.01欧电阻作用有相同之处,都是检测电流。但0.01欧电阻检测的是每个开关周期中通过MOS管的电流峰值,也就是每个开关周期都检测。而LM321和LMV431组成的电路因LMV431上有25千欧和10nF电容,滤除了高频成份,检测到的是开关电源输出电流平均值。
2020-7-27 15:42:06 评论

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原图P沟MOS管源极电压基本上就是输入直流电压(0.01欧电阻压降可以忽略)。LMV431未动作时,100欧电阻上几乎没有压降(ISEN引脚输入电阻应该很高)。LMV431动作后,P沟MOS管源极电压(也就是输入直流电压)减去100欧电阻上压降才是ISEN输入。当然,100欧电阻上的压降不大(LMV431A内部三极管集电极串联了5千欧电阻),但和0.01欧电阻上压降比较,已经是很大了。
2020-7-27 15:42:28 评论

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ISEN引脚电压降低多少,要看ISEN引脚到开关电源输出端的开环增益。因为这是带强负反馈的闭环,所以ISEN引脚电压降低多少不能用直流电源电压(图中标注10V to 30V)除以5100欧电阻再乘以100欧计算。实际工作中,进入恒流状态后,ISEN引脚电压降低是很小的。
2020-7-27 15:48:41 评论

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图中LM321构成差分,输出电压Vo=I*0.02*24,图中放大倍数为24倍,而不是你所说的1倍。我们这时算一下输出电压,假设LM25085的输出电流为其datasheet最大值1.75A,则Vo=1.75*0.02*24=0.84V,小于LMV431的Vref,所以参数设置不合理,要么加大放大倍数,要不加大采样电阻。采样电阻不能加太大,否则功耗太大,在采样电阻上的压降太大,影响后级供电。没看明白你的LMV431A部分
2020-7-27 22:22:54 评论

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本帖最后由 aylboy0001 于 2020-7-28 16:29 编辑

大致看了下规格书参数回复如下:
该芯片自身的限流是做了8.4A限流,查询规格书可以看到电流ISEN过流保护的原理是通过比较器来进行PMOS的关断,可以看到RADJ是固定的一个40uA电流流过,则此电路产生的压降为RADJ*40uA=0.084V,假设输出10V,则实际上电流检测比较器的正极电压即ADJ脚为9.916V,当输出电流小于8.4ARSEN的压降低于0.084V即ISEN引脚电压大于9.916V,此时正极电压低于负极电压从而比较器不起作用,假设电流8.5A则RSEN电阻上压降为0.085V则ISEN管脚电压9.915V,此时比较器正极电压高于负极比较器起作用关断输出。 该电路后面又额外添加一级输出限流,LM321作为差分运放对20mohm电流采样电阻2端的电压进行差分放大24倍后与LMV431A的1.2V基准电压进行比较,基于此来看的话反推出该电路的限定电流为1.2/(24*0.02)=2.5A,基于此再次分析,当电流小于2.5A时,差分放大器输出电压小于1.2V此时LMV431A的K和A极不导通,此时不会造成ISEN管脚的分流,此时电路工作正常,当电流大于2.5A时,差分放大器输出电压大于1.2V此时LMV431A的K和A极导通到地,此时比较器的负极电压即ISEN脚被分压变为9.8V左右,根据上面的分析来看,电流比较器电平会变化导致RS触发器电平翻转最终导致PGATA脚输出高电平,PMOS关闭,从而起到恒流保护的左右
2020-7-28 16:17:17 评论

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这个电路确实是把LMV431A的内部框图放上去看更容易看懂一些,因为这个是使用LMV431A作为“误差放大器”使用。
输出电流限制是 1.24V/24=0.052V,0.052V/20m欧=2.6A。也就是2.6A之前,LMV431构成的“误差放大器”是不动作的,当输出电流大于2.6A时,差分放大器LM321的输出达到1.24V,LMV431作为“误差放大器”开始工作,通过控制ISEN脚的电压来实现恒流的目的。
2020-9-22 22:46:21 评论

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