早期的開關電源適配器中都采用三極管和穩壓二極管組成取樣、誤差放大器,由于三極管和穩壓二極管的參數性能差別比較大,給調試造成一定的難度。今幾年來,高端質量的直流穩壓開關電源適配器都是采用三端精密穩壓器(例如TL431)作為誤差檢測和放大器。三端精密穩壓器內部有溫度補償的高精度并聯放大器,其內部基準電壓精度極高,所有產品的典型值均為2.495V,而其誤差電壓范圍允許為2.44~2.55V,允許工作溫度范圍用尾綴字母表示,C為-10~85攝氏度,I為-40~85攝氏度,M為-55~125攝氏度。所以,無論是精度還是穩定度均非普通穩壓二極管所能達到的。在使用TL431時必須注意,為了使內部放大器處于線性區,當Uka=Uref時,Ika大于1mA,內部放大器的電壓小于37V,其最大功耗為500mW~1W。一般開關電源適配器中作為誤差放大器,功耗是不可能達到500mW的。TL431的用法很多,如果將R端與K端連接,即等效一只2.5V/100mA的高精度穩壓二極管。另外,TL431還可以組成2.5V~36V的可調并聯穩壓電源供應器。由TL431組成的取樣電路,由于其內部比較器具有極高的增益,在使放大器動作時,取樣電路僅需輸入4微安以下的電流即可,因此對取樣分壓器的影響極小。
開關電源適配器中用于取樣和誤差放大的典型應用簡化電路如圖所示。開關電源輸出電壓Uo由R1、R2分壓,正常時得到2.5V的取樣電壓,送到TL431的控制端R。因為R端電流極小,可以忽略,因而R1、R2的取值可以按輸出電源Uo與2.5V之比選取,即Uo=2.5*(1+R1/R2)。當Uo上升時,R端電壓升高,Ika增大,光耦合器發光二極管電流也增大,通過光耦合器次級控制開關脈沖的脈寬減小,輸出電壓降到,起到了穩定輸出電壓的作用。TL431和光電耦合器的工作電壓為Ui,一般取自開關電源5~12V穩壓電源,R3則限制TL431的電流Ika,使光電耦合器工作在線性區內。由于TL431的比較器和放大器增益都較高,使用中常在K-R極之間接入RC電路,以防止寄生振蕩。
三端精密穩壓器為集成電路,等效電路只是示意其內部功能,實際內部電路較為復雜。若用一般電阻法檢測是不容易判斷出其的好與壞的。當開關電源適配器出現失控或無輸出電壓故障時,如果懷疑取樣誤差放大器發生故障,可根據上圖中的電路檢測TL431。Ui選擇小于35V的直流電壓,R1將電路短路電流限制在100mA以內,R2、R3為控制極供電調整,選擇R3/R2+R3大于或等于2.5。當調整R3時,Uo能在2.5V~Ui之間均勻變化,則判斷三端精密穩壓器TL431完全正常。