精密穩壓電源TL431構成的恒光源電路

一些用紅外光源構成的模擬傳感器對光源的穩定性要求很高。常見的砷化稼紅外發光二極管，其發光強度隨環境溫度、工作時間等因素的變化而變化，難以獲得光強穩定的光源。因此，非得采用恒光源電路。

一、恒光源電路的基本原理

圖1是用精密穩壓電源TL431供電的光源電路，z點的穩定電壓為：

式中，Vref是TL431的基準電壓，約為2.5V。紅外發光二極管V2的工作電流I為

I=（V2-VD）/R3（2）

式中，VD是紅外發光二極管的正向壓降，它是一個隨溫度變化的參數。由式（2）可見，溫度的變化必然引起I的變化進而引起發光二極管發光強度的變化。依據式（1）、（2），可知如果能使R1的阻值受控于V2的輻時光強Iv，使R1與I2近似成反比關系，則當某種原由造成光強Iv減弱時，有如下的變化過程：

結果又使光強穩定在原來的數值。反之亦然。

據此設想，圖2所示恒光源電路框圖。圖中E/O即圖1中的發光二極管V1。光電轉換電路O/E截取光源的一部分光線轉換為電壓信號，經電壓放大、電壓電流變換電路VI/輸出一個電流去控制可變電阻R1的阻值，使R1與光源光強近似成反比關系夕從而形成一個光反饋的閉環系統，輸出光強幾乎不變的紅外光。

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