BugWorkShop - 甲蟲工作室: DIY - PIC：PIC18F4550 SD 記憶卡穩壓電路 (七十五)

2011年5月23日星期一

DIY - PIC：PIC18F4550 SD 記憶卡穩壓電路 (七十五)

DIY - PIC：PIC18F4550 SD 記憶卡穩壓電路 (七十五)：

在 18F4550 主芯片與 SD 記憶卡訊號交換時，由於電壓不同，所以在訊號交換引腳上會加入分壓電阻，令到電壓由主芯片輸出 5.0V 降到 3.3V 到 SD 記憶卡。

SD 記憶卡的供電電壓是 3.3V，但 18F4550 主芯片電壓是 5.0V ，所以需要另外的穩壓電路提供 3.3V 電壓給予 SD 記憶卡。3.3V 穩壓電路由 TL431 組成，TL431 是一個有良好的熱穩定性能的三端可調分流基準源，TL431 的內部含有一個 2.5V 的基準電壓。5.0V 電壓通過限流電阻 R4 (47Ω) ，選擇不同的 VR3 (10kΩ) 和 R11 (1kΩ) 的值可以得到從 2.5V 到 5V 範圍內的任意電壓輸出，只要調整 VR3，便可以得到不同的電壓輸出。需要註意的是，在選擇電阻時必須保證 TL431工作的必要條件，就是通過陰極的電流要大於 1 mA 。

▲Microchip PIC18F4550的SD記憶卡及 3.3V穩壓電路

TL431 原理：
TL431 是一個有良好的熱穩定性能的三端可調分流基準源。它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意地設置到從Vref（2.5V）到 36V 範圍內的任何值。該器件的典型動態阻抗為 0.2Ω，在很多應用中可以用它代替齊納二極體，例如，數位電壓表，運放電路、可調壓電源，開關電源等等。

▲3個引腳分別為：陰極（CATHODE）、陽極（ANODE）和參考端（REF）。

▲TL431的 SOP 封裝及引腳定義

TL431 的內部含有一個 2.5V 的基準電壓，所以當在 Vref 端引入輸出反饋時，器件可以通過從陰極到陽極很寬範圍的分流，控制輸出電壓。如下圖所示的電路，當 R1 和 R2 的阻值確定時，兩者對 V_KA 的分壓引入反饋，若 V_KA 增大，反饋量增大，TL431 的分流也就增加，從而又導致 V_KA下降。顯見，這個深度的負反饋電路必然在 VInput 等於基準電壓處穩定，此時 V_KA= (1+R1/R2)Vref。選擇不同的 R1 和 R2 的值可以得到從 2.5V 到 36V 範圍內的任意電壓輸出，特別地，當 R1=R2 時，V_KA=5V。需要注意的是，在選擇電阻時必須保證TL431工作的必要條件，就是通過陰極的電流 I_KA 要大於 1 mA 。