TL431_典型应用电路_通信电子-电子设计.pdf

-.TL431 典型应用电路及稳压电路 TL431 是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。他的输出电压用两个电阻就可以任意的设置到从 Verf（2.5V）到 36V 范围内的任何值。该器件的典型动态阻抗为 0.2，在很多应用中用它代替齐纳二极管，例如，数字电压表，运放电路，可调压电源，开关电源等。TL431 是一种并联稳压集成电路。因其性能好、价格低，因此广泛应用在各种电源电路中。其封装形式与塑封三极管 9013 等相同。TL431精密可调基准电源有如下特点：稳压值从 2.536V连续可调;参考电压原误差+-1.0%，低动态输出电阻,典型值为 0.22 欧姆输出电流 1.0100 毫安;全温度范围内温度特性平坦，典型值为 50ppm;低输出电压噪声。主要参数 三端可调分流基准源 可编程输出电压:2.5V36V 电压参考误差：0.4%，典型值 25（TL431B）低动态输出阻抗:0.22(典型值)等效全范围温度系数：50 ppm/（典型值）温度补偿操作全额定工作温度范围 稳压值送从 2.5-36V连续可调，参考电压原误差+-1.0%，低动态输出电阻，典型值为 0.22 欧姆，-.输出电流 1.0-100 毫安。全温度范围内温度特性平坦，典型值为 50ppm，低输出电压噪声。封装：TO-92,PDIP-8,Micro-8，SOIC-8,SOT-23 最大输入电压为 37V 最大工作电流 150mA 内基准电压为 2.5V 输出电压范围为 2.536V 内部结构 TL431 的具体功能可以用下图的功能模块示意。由图可以看到，VI是一个内部的 2.5V的基准源，接在运放的反向输入端。由运放的特性可知，只有当 REF端（同向端）的电压非常接近 VI（2.5V）时，三极管中才会有一个稳定的非饱和电流通过，而且随着 REF端电压的微小变化，通过三极管图 1 的电流将从 1 到 100mA 变化。当然，该图绝不是 TL431的实际内部结构，但可用于分析理解电路。典型应用电路如下：1：精密基准电压源(附图 1)该电路具有良好的温度稳定性及较大的输出电流。但在连接容的设置到从到范围内的任何值该器件的典型动态阻抗为在很多应用中用它代替齐纳二极管例如数字电压表运放电路可调压电源开关电源等是一种并联稳压集成电路因其性能好价格低因此广泛应用在各种电源电路中其封装形式与塑封 电流毫安全温度范围内温度特性平坦典型值为低输出电压噪主要参数三端可调分流基准源可编程输出电压电压参考误差典型值低动态输出阻抗典型值等效全范围温度系数典型值温度补偿操作全额定工作温度范围稳压值送从连续可调 封装最大输入电压为最大工作电流内基准电压为输出电压范围为内部结构的具体功能可以用下图的功能模块示意由图可以看到是一个内部的的基准源接在运放的反向输入端由运放的特性可知只有当端同向端的电压非常接近时三极管-.性负载时，应特别注意 CL 的取值，以免自激。2：可调稳压电源（附图 2）Vo 可在 2.536V之间调节。V0=Vref(1+R1/R2)(Vref=2.5v),由于承受电压与（Vi Vo）有关，因此压差很大时，R 的功耗随之增加。使用时注意。3：过电压保护电路（附图 3）当 Vi 超过一定电压时，TL431 触发，使晶闸管导通，产生瞬间大电流，将保险丝熔断，从而保护后极电路。V 保护点=（1+R1/R2）Vref.4：恒流源电路（附图 4-拉电流负载）（附图 5-灌电流负载）恒流值与 Vref 和外加电阻有关，功率晶体管选用时要考虑余量。该恒流源如与稳压线路配接，可做电流限制器用。的设置到从到范围内的任何值该器件的典型动态阻抗为在很多应用中用它代替齐纳二极管例如数字电压表运放电路可调压电源开关电源等是一种并联稳压集成电路因其性能好价格低因此广泛应用在各种电源电路中其封装形式与塑封 电流毫安全温度范围内温度特性平坦典型值为低输出电压噪主要参数三端可调分流基准源可编程输出电压电压参考误差典型值低动态输出阻抗典型值等效全范围温度系数典型值温度补偿操作全额定工作温度范围稳压值送从连续可调 封装最大输入电压为最大工作电流内基准电压为输出电压范围为内部结构的具体功能可以用下图的功能模块示意由图可以看到是一个内部的的基准源接在运放的反向输入端由运放的特性可知只有当端同向端的电压非常接近时三极管-.5：比较器（附图 6）它是巧妙的运用了 Vref=2.5v这个临界电压。当 ViVref时，Vo=2V由于 TL431 内阻小，因而输入输出波形跟踪良好。6：电压监视器（附图 7）利用 TL431 的转移特性，组成实用电压监视器。当电压处于上下限电压之间，LED电量，上下限电压分别为（1+R1/R2）Vref 和（1+R3/R4）Vref。TL431 基准发生器稳压原理及应用 如图 1 是 TL431 的框图。一般情况下，使用时 CATHODE 端通过一个电阻接到电源正或调整管上，ANODE 端接到电源地，REF端则一般通过分压电阻进行采样。TL431 是一个的设置到从到范围内的任何值该器件的典型动态阻抗为在很多应用中用它代替齐纳二极管例如数字电压表运放电路可调压电源开关电源等是一种并联稳压集成电路因其性能好价格低因此广泛应用在各种电源电路中其封装形式与塑封 电流毫安全温度范围内温度特性平坦典型值为低输出电压噪主要参数三端可调分流基准源可编程输出电压电压参考误差典型值低动态输出阻抗典型值等效全范围温度系数典型值温度补偿操作全额定工作温度范围稳压值送从连续可调 封装最大输入电压为最大工作电流内基准电压为输出电压范围为内部结构的具体功能可以用下图的功能模块示意由图可以看到是一个内部的的基准源接在运放的反向输入端由运放的特性可知只有当端同向端的电压非常接近时三极管-.名义电压为 2.5V 的电压基准，亦即图 1 中的 VREF 2.500V（名义值），当 REF端的电压与之相等时，电路工作稳定，即三极管电流稳定不变-这时电路是通过控制内部的调整管（即三极管）工作电流的大小来达到稳压的目的。图 1 如图 2 是 TL431 的基本应用图。正常情况下，应当在 REF与 CATHODE 之间接一个电容，以确保电路的工作稳定。电路的控制效果通过控制 TL431 内部的受控程度在一定范围内的三极管的电流来达到稳定电压 VO的目的（其反馈过程，请自己尝试画出来）。我们注意到，TL431 的这个三极管实际上是和接在 VO端上的负载并联的，所以，称之为并联稳压器。事实上，如果将图中的 R1、R2 和 TL431 合成一个整体，那么我们就不难发现它和一个稳压二极管所处的位置和作用是完全相同的。平时，你觉得稳压管是并联稳压的器件吗？如果没觉得，就得清醒一下了。也许用稳压管的稳压电路你很熟悉，也没觉得它有什么，不过不能让人换个名称叫做并联稳压（电路）就给搞糊涂了。的设置到从到范围内的任何值该器件的典型动态阻抗为在很多应用中用它代替齐纳二极管例如数字电压表运放电路可调压电源开关电源等是一种并联稳压集成电路因其性能好价格低因此广泛应用在各种电源电路中其封装形式与塑封 电流毫安全温度范围内温度特性平坦典型值为低输出电压噪主要参数三端可调分流基准源可编程输出电压电压参考误差典型值低动态输出阻抗典型值等效全范围温度系数典型值温度补偿操作全额定工作温度范围稳压值送从连续可调 封装最大输入电压为最大工作电流内基准电压为输出电压范围为内部结构的具体功能可以用下图的功能模块示意由图可以看到是一个内部的的基准源接在运放的反向输入端由运放的特性可知只有当端同向端的电压非常接近时三极管-.图 2 图片链接：TL431 框图.gif TL431 的基本应用 1.gif 附注：这里名义值的意思是，生产这个产品时的控制目标就是 2.500V，但实际产品可能存在或高或低一些的偏差，因此，我们虽然叫它是 2.500V 稳压器，但实际上并不保证它一定准确地输出 2.500V。当然，误差范围是确定的，如数据表中给出了在一定温度范围内的最大值和最小值。关于误差的概念大家不要小看，这是个可以很简单也可以很复杂的问题。今后要讲到的。那么 TL431 在电路中是串联还是并联稳压的呢？下面通过一个合二为一的电路来说明。不过要说明的是，这样的例子可以帮助你理解许多类似的问题。如图，紫色线条部分所示的 TL431 的电流与负载部分的电流是并联的，因此是并联稳压；而蓝色线条部分所示是串联的，因此三极管的电流与负载 RL 的电流是串联的，因而是串联稳压。当然，三极管的稳压精度是由 TL431 来控制的。具体的稳压电压，由 TL431 的基准电压与分压电阻 R1 和 R2 决定。即 VO VREF（R2 R1）R2（亦见图中的公式）TL431 是一个又小又好用的基准发生器，这个图的电源，也算是比较精密的电源。它的精密固然与 TL431 的 VREF 精度有关，但电阻 R1 和 R2 造成的误差没准要比它大呢。TL431 是常用的基准发生器，可以经常地在开关电源中看到。用并联稳压基准TL431 得出的串联稳压电源.gif 的设置到从到范围内的任何值该器件的典型动态阻抗为在很多应用中用它代替齐纳二极管例如数字电压表运放电路可调压电源开关电源等是一种并联稳压集成电路因其性能好价格低因此广泛应用在各种电源电路中其封装形式与塑封 电流毫安全温度范围内温度特性平坦典型值为低输出电压噪主要参数三端可调分流基准源可编程输出电压电压参考误差典型值低动态输出阻抗典型值等效全范围温度系数典型值温度补偿操作全额定工作温度范围稳压值送从连续可调 封装最大输入电压为最大工作电流内基准电压为输出电压范围为内部结构的具体功能可以用下图的功能模块示意由图可以看到是一个内部的的基准源接在运放的反向输入端由运放的特性可知只有当端同向端的电压非常接近时三极管-.的设置到从到范围内的任何值该器件的典型动态阻抗为在很多应用中用它代替齐纳二极管例如数字电压表运放电路可调压电源开关电源等是一种并联稳压集成电路因其性能好价格低因此广泛应用在各种电源电路中其封装形式与塑封 电流毫安全温度范围内温度特性平坦典型值为低输出电压噪主要参数三端可调分流基准源可编程输出电压电压参考误差典型值低动态输出阻抗典型值等效全范围温度系数典型值温度补偿操作全额定工作温度范围稳压值送从连续可调 封装最大输入电压为最大工作电流内基准电压为输出电压范围为内部结构的具体功能可以用下图的功能模块示意由图可以看到是一个内部的的基准源接在运放的反向输入端由运放的特性可知只有当端同向端的电压非常接近时三极管