TL431可調電壓基準的接法

1、TL431可調電壓基準的接法時間:2007-02-27 來源： 作者:林水潮 點擊：846 字體大小：【大 中小TL431是一個小個頭(如同普通小三極管封裝)而又便宜的可調電壓基準芯片。具體的參數大家可以參考其pdf文檔說明，這里給出其兩種最常用的接法。1.這種接法提供2.5V基準電壓，簡單適用。2.該接法可以提供一個可以調節(jié)的基準電壓。電壓輸出為2.5 X( 1 + R2/R1 )。TL431特性與應用時間:2006-08-10 來源： 作者： 點擊：1479 字體大小：【大 中小儀器公司（TI）生產的TL431是一個有良好的熱穩(wěn)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

2、地設置到從Vref （ 2.5V ）到36V的任何值（如圖2）。該器件的典型動態(tài)阻抗為 0.2 Q,在很多應用中可以用它代替齊納二極管，例如，數字電壓表， 運放電路、可調壓電源，開關電源等等。下圖是該器件的符號。3個引腳分別為：陰極（CATHODE）、陽極（ANODE）和參考端（REF）。TL431的具體功能可以用下圖的功能模塊示意。圖1 : TL431的器件符號和功能示意圖由圖可以看到，VI是一個部的2.5V基準源，接在運放的反相輸入端。由運放的特性可 知，只有當REF端（同相端）的電壓非常接近VI （2.5V）時，三極管中才會有一個穩(wěn)定的非飽和電流通過， 而且隨著REF端電壓的微小變化，

3、通過三極管的電流將從 1到100mA變 化。當然，該圖絕不是 TL431的實際部結構，所以不能簡單地用這種組合來代替它。但如 果在設計、分析應用 TL431的電路時，這個模塊圖對開啟思路，理解電路都是很有幫組的， 本文的一些分析也將基于此模塊展開。1、恒壓電路應用圖2 :恒壓電路前面提到TL431的部含有一個2.5V的基準電壓，所以當在REF端引入輸出反饋時，器件可以通過從陰極到陽極很寬圍的分流，控制輸出電壓。如上圖所示，當R1和R2的阻值確定后，兩者對 Vo的分壓引入反饋，若 Vo增大，反饋量增大，TL431的分流也就增加， 從而又導致Vo下降。顯見，這個深度的負反饋電路必然在VI等于基準電

4、壓處穩(wěn)定，此時Vo=（ 1+R1/R2）Vref。選擇不同的 R1和R2的值可以得到從 2.5V到36V圍的任意圍電壓 輸出，特別地，當 R仁R2時，Vo=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要大于1mA。當然，這個電路并不太實用，但它很清晰地展示了該器件的工作原理在應用中的方法。將這個電路稍加改動，就可以得到在很多實用的電源電路，如圖3, 4闖怙圖3 :大電流的分流穩(wěn)壓電路圖5 :精密5V穩(wěn)壓器VBATF TL131由前面的例子我們可以看到，器件作為分流反饋后，REF端的電壓始終穩(wěn)定在 2.5V，那用很多恒流電路中。TL431Nattt A27

5、.4 kli么接在REF端和地間的電阻中流過的電流就應是恒定的。利用這個特點，可以將TL431 應圖5:精密恒流源TL431如圖5是一個實用的精密恒流源電路。 原理很簡單，不在聲述。但值得注意的是， 的溫度系數為300ppm/ C,所以輸出恒流的溫度特性要比普通鏡象恒流源或恒流二極管好 的多，因而在應用中無需附加溫度補償電路。F面就介紹一個用該器件為傳感器電橋提供恒定偏流的電路，如圖6KI- |Vs-(KhiidgxbridgeMlhiidgexR2 < (143 +Ib ridged圖6:恒定偏流電路這是一個已連成橋路的傳感器的前級處理電路。Vref/R2的值應設為電橋工作所必要的恒定

6、電流，該電流值通常會由傳感器制造商提供。流經TL431陰極的電流由R1和電源電壓Vs決定，在應用常讓它等于橋路電流，但一定要注意大于1mA。由于TL431非常易于實現恒壓或恒流，而且有很好的溫度穩(wěn)定性，因此很適合于儀表電 路、傳感器電路等設計應用。在此方面的應用例子很多，設計原理并不復雜，本文不再介紹。2、可控分流特性的應用由第1節(jié)介紹的功能模塊圖，當 REF端的電壓有微小變化時，從陰極到陽極的分流將隨 之在1100mA變化。利用這種可控分流的特性，可以用小的電壓變化控制繼電器、指示燈等，甚至可直接驅動音頻電流負載。如圖7是此應用的一個簡單 400mW單聲道功率放大電路。T| = 330 to

7、 3.0Tl13BV360 k1470 pF"ThefmalbyTHM 6024H&atsmk cnLP PacfegoVolume47 k56 k <>10 k<i 0>05 pF Tone圖7 :音頻功率放大電路3、關電源上的應用在過去的普通開關電源設計中，通常采用將輸出電壓經過誤差放大后直接反饋到輸入端的模式。這種電壓控制的模式在某些應用中也能較好地發(fā)揮作用，但隨著技術的發(fā)展，當今世界的電源制造業(yè)大多已采用一種有類似拓撲結構的方案。此類結構的開關電源有以下特 點：輸出經過TL431 （可控分流基準）反饋并將誤差放大， TL431的恒流端驅動一個光

8、耦的 發(fā)光部分，而處在電源高壓這邊的光耦感光部分得到的反饋電壓，用來調整一個電流模式的PWM控制器的開關時間，從而得到一個穩(wěn)定的直流電壓輸出。下圖是一個實用的4W開關型5V直流穩(wěn)壓電源的電路。 該電路采用了此種拓撲結構并同時使用了TOPSwitch技術。圖中C1、L1、C8和C9構成EMI濾波器，BR1和C2對輸入交流電壓整流濾波，D1和D2用于消除因變壓器漏感引起的尖峰電壓，U1是一個置MOSFET的電流模式PWM控制器芯片，它接受反饋并控制整個電路的工作。D3、C3是次級整流濾波電路，L2和C4組成低通濾波以降低輸出紋波電壓。R2和R3是輸出取樣電阻，兩者對輸出的分壓通過TL431的REF

9、端來控制該器件從陰極到陽極的分流。這個電流又是直接驅動光耦U2的發(fā)光部分的。那么當輸出電壓有變化趨勢時，Vref隨之增大導致流過 TL431的電流增大，于是光耦發(fā)光增強，感光端得到的反饋電壓也就越大。U1在接受這個變化反饋電壓后將改變MOSFET的開關時間，輸出電壓隨改變而回落。事實上，上面講述的過程在極短的時間就會達到平衡，平衡時 Vref=2.5V，又有R2= R3，所以輸出為穩(wěn)定的 5V。這里要注意的是，不再能通過簡單地改 變取樣電阻R2、R3的值來改變輸出電壓，因為在開關電源中每個元件的參數對整個電路工作狀態(tài)的影響都會很大。按圖中所示參數時，電路可在90VAC264VAC( 50/60

10、HZ )輸入圍， 輸出+5V，精度優(yōu)于±3%，輸出功率為 4W，最大輸出電流可達 0.8A，典型變換效率為70% 。CS 22uF0CWIOP21OFFIFl3 iJObfriW圖&開關電源電路Tags : TL431TL431的幾種基本用法時間:2007-01-08 來源： 作者:Panic 點擊：1687 字體大?。骸敬?中小TL431作為一個高性價比的常用分流式電壓基準，有很廣泛的用途。這里簡單介紹一 下TL431常見的和不常見的幾種接法。圖(1)是TL431的典型接法，輸出一個固定電壓值，計算公式是：Vout =(R1+R2)*2.5/R2，同時R3的數值應該滿足 1

11、mA < (Vcc-Vout)/R3 < 500mA3(1) TW life型摟極mi圏£接Si岀！ 1V當R1取值為0的時候，R2可以省略，這時候電路變成圖 (2)的形式，TL431在這里相 當于一個2.5V穩(wěn)壓管。禾U用TL431還可以組成鑒幅器，如圖，這個電路在輸入電壓Vin < (R1+R2)*2.5/R2的時候輸出Vout為高電平，反之輸出接近2V的電平。需要注意的是當 Vin在(R1+R2)*2.5/R2 附近以微小幅度波動的時候，電路會輸出不穩(wěn)定的值。TV3j豊AVautTL431TL431可以用來提升一個近地電壓，并且將其反相。如圖(4)，輸出計算公式為：Vout=(R1+R2)*2.5 - R1*Vin )/R2特別的，當R1 = R2的時候，Vout = 5 - Vin 。這個電路可以用來把一個接近地的電壓提升到一個可以預先設定的圍，唯一需要注意的是TL431的輸出圍不是滿幅的。TL431自身有相當高的增益(我在仿真中粗略測試，有大概 46db )，所以可以用作放圖(5)顯示了一個用TL431