TL431_典型應(yīng)用電路

1、TL431 典型應(yīng)用電路及穩(wěn)壓電路 TL431是一個(gè)有良好的熱穩(wěn)定性能的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源。他的輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意的設(shè)置到從Verf（2.5V）到36V范圍內(nèi)的任何值。該器件的典型動(dòng)態(tài)阻抗為0.2，在很多應(yīng)用中用它代替齊納二極管，例如，數(shù)字電壓表，運(yùn)放電路，可調(diào)壓電源，開關(guān)電源等。TL431是一種并聯(lián)穩(wěn)壓集成電路。因其性能好、價(jià)格低，因此廣泛應(yīng)用在各種電源電路中。其封裝形式與塑封三極管9013等相同。TL431精密可調(diào)基準(zhǔn)電源有如下特點(diǎn)：穩(wěn)壓值從2.536V連續(xù)可調(diào);參考電壓原誤差+-1.0%，低動(dòng)態(tài)輸出電阻,典型值為0.22歐姆輸出電流1.0100毫安;全溫度范圍內(nèi)溫度特

2、性平坦，典型值為50ppm;低輸出電壓噪聲。主要參數(shù)三端可調(diào)分流基準(zhǔn)源 可編程輸出電壓:2.5V36V 電壓參考誤差：±0.4% ，典型值25（TL431B） 低動(dòng)態(tài)輸出阻抗:0.22(典型值) 等效全范圍溫度系數(shù)：50 ppm/（典型值） 溫度補(bǔ)償操作全額定工作溫度范圍 穩(wěn)壓值送從2.5-36V連續(xù)可調(diào)， 參考電壓原誤差+-1.0%， 低動(dòng)態(tài)輸出電阻， 典型值為0.22歐姆， 輸出電流1.0-100毫安。 全溫度范圍內(nèi)溫度特性平坦， 典型值為50ppm， 低輸出電壓噪聲。 封裝：TO-92,PDIP-8,Micro-8，SOIC-8,SOT-23 最大輸入電壓為37V 最大工作電流

3、150mA 內(nèi)基準(zhǔn)電壓為2.5V 輸出電壓范圍為2.536V內(nèi)部結(jié)構(gòu)TL431的具體功能可以用下圖的功能模塊示意。由圖可以看到，VI是一個(gè)內(nèi)部的2.5V的基準(zhǔn)源，接在運(yùn)放的反向輸入端。由運(yùn)放的特性可知，只有當(dāng)REF端（同向端）的電壓非常接近VI（2.5V）時(shí)，三極管中才會(huì)有一個(gè)穩(wěn)定的非飽和電流通過，而且隨著REF端電壓的微小變化，通過三極管圖1的電流將從1到100mA變化。當(dāng)然，該圖絕不是TL431的實(shí)際內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但可用于分析理解電路。典型應(yīng)用電路如下：1：精密基準(zhǔn)電壓源(附圖1)該電路具有良好的溫度穩(wěn)定性及較大的輸出電流。但在連接容性負(fù)載時(shí)，應(yīng)特別注意CL的取值，以免自激。 2：

4、可調(diào)穩(wěn)壓電源（附圖2）Vo可在2.536V之間調(diào)節(jié)。V0=Vref(1+R1/R2)(Vref=2.5v),由于承受電壓與（Vi Vo）有關(guān)，因此壓差很大時(shí)，R的功耗隨之增加。使用時(shí)注意。 3：過電壓保護(hù)電路（附圖3）當(dāng)Vi超過一定電壓時(shí)，TL431觸發(fā)，使晶閘管導(dǎo)通，產(chǎn)生瞬間大電流，將保險(xiǎn)絲熔斷，從而保護(hù)后極電路。V保護(hù)點(diǎn)=（1+R1/R2）Vref. 4：恒流源電路（附圖4-拉電流負(fù)載）（附圖5-灌電流負(fù)載）恒流值與Vref和外加電阻有關(guān)，功率晶體管選用時(shí)要考慮余量。該恒流源如與穩(wěn)壓線路配接，可做電流限制器用。  5：比較器（附圖6）它是巧妙的運(yùn)用了Vref=

5、2.5v這個(gè)臨界電壓。當(dāng)Vi<Vref,Vo=V+,當(dāng)Vi>Vref時(shí)，Vo=2V由于TL431內(nèi)阻小，因而輸入輸出波形跟蹤良好。 6：電壓監(jiān)視器（附圖7）利用TL431的轉(zhuǎn)移特性，組成實(shí)用電壓監(jiān)視器。當(dāng)電壓處于上下限電壓之間，LED電量，上下限電壓分別為（1+R1/R2）Vref和（1+R3/R4）Vref。 TL431基準(zhǔn)發(fā)生器穩(wěn)壓原理及應(yīng)用如圖1是TL431的框圖。一般情況下，使用時(shí)CATHODE端通過一個(gè)電阻接到電源正或調(diào)整管上，ANODE端接到電源地，REF端則一般通過分壓電阻進(jìn)行采樣。TL431是一個(gè)名義電壓為2.5V的電壓基準(zhǔn)，亦即圖1中的VREF

6、2.500V（名義值），當(dāng)REF端的電壓與之相等時(shí)，電路工作穩(wěn)定，即三極管電流穩(wěn)定不變-這時(shí)電路是通過控制內(nèi)部的調(diào)整管（即三極管）工作電流的大小來達(dá)到穩(wěn)壓的目的。圖1如圖2是TL431的基本應(yīng)用圖。正常情況下，應(yīng)當(dāng)在REF與CATHODE之間接一個(gè)電容，以確保電路的工作穩(wěn)定。電路的控制效果通過控制TL431內(nèi)部的受控程度在一定范圍內(nèi)的三極管的電流來達(dá)到穩(wěn)定電壓VO的目的（其反饋過程，請自己嘗試畫出來）。我們注意到，TL431的這個(gè)三極管實(shí)際上是和接在VO端上的負(fù)載并聯(lián)的，所以，稱之為并聯(lián)穩(wěn)壓器。事實(shí)上，如果將圖中的R1、R2和TL431合成一個(gè)整體，那么我們就不難發(fā)現(xiàn)它和一個(gè)穩(wěn)壓二極管所處的位

7、置和作用是完全相同的。平時(shí)，你覺得穩(wěn)壓管是并聯(lián)穩(wěn)壓的器件嗎？如果沒覺得，就得清醒一下了。也許用穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓電路你很熟悉，也沒覺得它有什么，不過不能讓人換個(gè)名稱叫做并聯(lián)穩(wěn)壓（電路）就給搞糊涂了。圖2圖片鏈接：TL431框圖.gifTL431的基本應(yīng)用1.gif 附注：這里名義值的意思是，生產(chǎn)這個(gè)產(chǎn)品時(shí)的控制目標(biāo)就是2.500V，但實(shí)際產(chǎn)品可能存在或高或低一些的偏差，因此，我們雖然叫它是2.500V穩(wěn)壓器，但實(shí)際上并不保證它一定準(zhǔn)確地輸出2.500V。當(dāng)然，誤差范圍是確定的，如數(shù)據(jù)表中給出了在一定溫度范圍內(nèi)的最大值和最小值。關(guān)于誤差的概念大家不要小看，這是個(gè)可以很簡單也可以很復(fù)雜的問題。今后要講到的。那么TL431在電路中是串聯(lián)還是并聯(lián)穩(wěn)壓的呢？下面通過一個(gè)合二為一的電路來說明。不過要說明的是，這樣的例子可以幫助你理解許多類似的問題。如圖，紫色線條部分所示的TL431的電流與負(fù)載部分的電流是并聯(lián)的，因此是并聯(lián)穩(wěn)壓；而藍(lán)色線條部分所示是串聯(lián)的，因此三極管的電流與負(fù)載RL的電流是串聯(lián)的，因而是串聯(lián)穩(wěn)壓。當(dāng)然，三極管的穩(wěn)壓精度是由TL431來控制的。具體的穩(wěn)壓電壓，由TL431的基準(zhǔn)電壓與分壓電阻R1和R2決定。即VOVREF×（R2R1）÷R2（亦見圖中的公式）TL431是一個(gè)又小又