電魚機(jī)元件穩(wěn)壓tl431工作原理

1、摘要：分析了 TL431 的工作原理，整理了技術(shù)指標(biāo)，論述了四個(gè)方面的典型應(yīng)用，總結(jié)了使用注意事項(xiàng)，并以詳盡的圖表證明，該性能可靠，應(yīng)用前景廣闊。參數(shù)優(yōu)越，：TL431穩(wěn)壓基準(zhǔn)性能應(yīng)用1 引言TL431 是 TL、ST 公司研制開發(fā)的并聯(lián)型三端穩(wěn)壓基準(zhǔn)。由于其封裝簡(jiǎn)單（型如三極管）、參數(shù)優(yōu)越（高精度、低溫漂）、性價(jià)比高（民品 1.31.5 元/只），近年來(lái)在國(guó)外已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。從 1988 年獲得該器件的第一手資料開始，就對(duì)該器件給予了關(guān)注。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)和多年的應(yīng)用證明，該器件猶如七十年代誕生的 555 時(shí)基一樣，價(jià)廉物美、參數(shù)優(yōu)越、性能可靠、應(yīng)用方便、值得推廣。尤其是在民品開發(fā)中，大有

2、用武之地。2 工作原理該的等效電路如圖 1 所示。其中 V1V2輸入級(jí)，V3V4V5穩(wěn)壓基準(zhǔn)，V6V7V8V9差分放大器，V10V11 形成復(fù)合管，輸出級(jí)。D1D2 均為反向極向保護(hù)。引線端子 1 為參考電壓輸入端 R，2 為公共陽(yáng)A，3 為輸出陰K。其等效功能框圖如圖 2(a)所示。其中 VR 為基準(zhǔn)電壓（VR=2.5V），A 為同相放大器， V 為并聯(lián)型調(diào)整管（總增益 A01000 倍），W 為饋電支路。其封裝引腳如圖 2(b)，電路符號(hào)如圖 2(c)所示。3 技術(shù)指標(biāo)TL431 的電氣參數(shù)見(jiàn)表 1。表 1 TL431 電氣參數(shù)附注：上表是綜合多個(gè)生產(chǎn)廠家提供的參數(shù)及實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)（）而制。參數(shù)

3、名稱稱號(hào)測(cè)試條件TL431mypemax基準(zhǔn)電壓VRVKA=VR,IK=10mA244024952550mV基準(zhǔn)電壓溫漂STST=VR/VR/T5*3050ppm/基準(zhǔn)電壓調(diào)整率SVSV=VR/VKA0.4*-1-2mV/V參考端輸入電流IRIK=10mA0.5*24A最小陰極電流IinVKA=5V0.2*0.41mA最大陰極電流IaxVKA=5V100120150*mA最小陰極電壓Vin（略）2.2*2.52.6V最大陰極電壓Vax（略）36*3744V最大耗散功率PD（略）7009001300mWTL431 尾綴字母表示產(chǎn)品級(jí)別及工作溫度范圍，http:70），I 為工業(yè)品./200605

4、07/pst/200104/9b.gifC 為商業(yè)品（10（4085），M 為該器件的主要技術(shù)指標(biāo)為：（55125）?；鶞?zhǔn)電壓溫漂?。?0ppm；基準(zhǔn)電壓精度高：2.5V1；輸出噪聲電壓低：100Vpp；穩(wěn)壓范圍寬：(2.536)V 連續(xù)可調(diào)；負(fù)載電流范圍大：(1.0100)mA。典型應(yīng)用實(shí)例穩(wěn)壓基準(zhǔn)許多穩(wěn)壓基準(zhǔn)的負(fù)載能力都很小，http:TL431./20060507/pst/200104/9c.gif 端電壓調(diào)節(jié)也不方便，而由的穩(wěn)壓基準(zhǔn)溫漂小，又有相當(dāng)?shù)呢?fù)載能力，且輸出電壓連續(xù)可調(diào)，電路簡(jiǎn)單。其典型接線如圖 3 所示，輸出電壓由下式確定：U0=1+(R1/R2)VR(VR=2.5V)其電壓

5、調(diào)節(jié)范圍為 2.5V36V，當(dāng) R1 短路或 R2 斷路時(shí)，Uo=VR=2.5V；電圍為 0(UiUo)/R01mA。該電路還可以很方便地加入一只擴(kuò)流管即性能優(yōu)良的穩(wěn)壓電源。4.2 壓控開關(guān)態(tài)范一個(gè)如圖 4 所示，由于 VR=2.5V，IR2A，所以當(dāng) UiR2/(R1+R2)VR 時(shí)，TL431的輸出級(jí)導(dǎo)通，UK2.5V，繼電器 K 吸合；當(dāng) UiR2/(R1+R2)VR 時(shí)，TL431 的輸出級(jí)截止，UK+E,繼電器 K 斷開，實(shí)現(xiàn)了壓控開關(guān)的功能。由于 TL431 的開環(huán)電壓增益 A01000（受負(fù)載阻抗影響），故轉(zhuǎn)換斜率陡峭，且輸入信號(hào)回差電壓?。?mV，受負(fù)載電流影響）。對(duì)于許多要求

6、過(guò)壓、過(guò)流限制的場(chǎng)合，http:用，且壓控精度高，溫漂小。./20060507/pst/200104/9d.gifTL431 都非常實(shí)4.3前級(jí)二次穩(wěn)壓二次穩(wěn)壓的質(zhì)量，對(duì)前級(jí)放大器的噪聲和溫漂的影響極大。常規(guī)的二次穩(wěn)壓電路中，穩(wěn)壓管的電源抑制比太低，三端穩(wěn)壓器的噪聲太大，其它精密 TL431 用于二次穩(wěn)壓的典型電路如圖 5 所示。由該電路噪聲電壓小于 1mVpp.4.4 高精度電源又電路復(fù)雜，而且成本高。的 AVD=1000 的程控放大器輸出用 TL431 和三端集成穩(wěn)壓器高精度電源，是性價(jià)比極高的案。如圖 6 所示，該電路輸出電壓的精度、調(diào)整率、溫漂完全取決于 TL431，發(fā)揮了 TL431

7、 高精度、高速度、低溫漂的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)有充分利用了三端穩(wěn)壓器大功率、大電流輸出及過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱保護(hù)功能，使得整機(jī)的性能價(jià)格比極高。5 注意事項(xiàng)5.1 自激 http:./20060507/pst/200104/9e.gif由于 TL431 是有較高的開環(huán)增益且響應(yīng)速度快，當(dāng)取樣點(diǎn)（R1、R2 的連接點(diǎn)）離兩極（K、A）較遠(yuǎn)時(shí)，電路容易產(chǎn)生超調(diào)自激，所以在使用時(shí)要引起注意。圖 4 中的 C1 和圖 6 中的C17C18E10E11 的作用即為、抑自激，調(diào)試時(shí)要合理選取參數(shù)。5.2 最小維持電流與最小陰極電壓由于 TL431 的基準(zhǔn) VR 是靠陰極電流 IK 維持，并且低于極間電壓 UKA，所以應(yīng)用時(shí)要注意：TL431 的輸出極截止后，仍必須有大于 0.2mA 的陰極維持電流；當(dāng)輸出極“飽和”后，極間電壓 UKA 仍至少大于 2.2V。5.3 取樣電阻取樣電阻的選材及布放，直接影響到穩(wěn)壓精度和溫度特性，所以必須選用溫度系數(shù)小、噪聲低、功率裕量大的同型號(hào)精密電阻，如 RJJ 等。如圖 6 中的取樣電阻 R10R21 的布放方式，也是一種行之有效的方法。http:5.4 耐壓及功耗./20060507/pst/200104/9f.gif由于 TL431 所能承受的耗散功