可调式精密稳压集成电路TL431及应用
三端稳压器TL431
三端稳压器TL431TL431的工作原理和典型应用电路TL431精密可调基准电源有如下特点：稳压值从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。
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2.5~36V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。
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2.5~36V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。
TL431 应用技术简单介绍
TL431精密可调基准电源有如下特点：稳压值从 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。
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2.5~36V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。
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Vi<Vref,Vo=V+,当Vi>Vref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 。
精品文档 1。
tl431中文资料
tl431中文资料
TL431是一种精确的可调节精密稳压器，它能提供从0到
36V之间的稳定电压，输出电流能够达到100mA。
该器件在大多数线性稳压器的设计中被广泛应用。
TL431采用了BJT（双极型）输出级以及内部参考电压源，它能通过调节两个外部电阻来得到所需的输出电压。
此外，它还具有内部过压保护器，能够帮助保护负载免受电源峰
值和瞬态电压的影响。
TL431还具有内部低压零点偏移电路，以及低温漂移特性，这意味着在不同环境下，输出电压的稳定性和精度都能得
到良好的保证。
此外，TL431还具有短路保护特性，当输出端短路或负载
故障时，它能自动关断输出电流，保护负载和电源。
在实际应用中，TL431可用于各种电源系统和稳压电路的设计。
例如，它可用于调节电压转换器、电源管理电路、电动机控制、电池充电器等领域。
总的来说，TL431是一款功能齐全、性能稳定的可调节稳压器，它在电源系统和稳压电路设计中能够提供精确的稳定电压输出。
tl431的原理及应用研究
TL431的原理及应用研究1. TL431的介绍TL431是一种可调参考电压源，也称为精密可调稳压源或者基准电源。
它是通用电压比较器的一个经典器件，由Texas Instruments开发并广泛应用于电子设备中。
TL431的特点包括高精度、低温漂移以及宽工作电压范围。
2. TL431的工作原理TL431是一个三端稳压器，具有使能引脚（Anode）、参考电压引脚（Cathode）和负载引脚（Cathode）。
它基于齐纳二极管（Zener diode）原理来实现参考电压的稳定输出。
简单来说，TL431通过比较参考电压与稳定电压之间的差异，通过反馈回路调整输出电流，以使输出电压达到所需的参考电压。
3. TL431的应用3.1 电源稳压控制TL431可以应用于各种电源稳压控制回路中。
通过与其他器件（如晶体管）结合使用，可以实现各种稳压电路设计。
3.2 参考电压源由于TL431具有高精度和低温漂移特性，它常被用作基准电压源。
在许多应用中，需要一个稳定而精确的参考电压供应。
3.3 比较器由于TL431具有比较功能，它可以在比较器电路中使用。
当输入电压与参考电压之间的差异超过一定阈值时，TL431将改变输出状态。
3.4 调光应用TL431还可以用于调光应用中，比如LED照明。
通过调节输入电压，可以控制LED的亮度。
4. TL431的特点和优势•高精度：TL431的输出精度可达0.5%•低温漂移：在一定温度范围内，TL431的输出电压不受温度变化的影响•宽工作电压范围：TL431的工作电压范围通常为2.5V至36V5. TL431的应用案例5.1 电源稳压控制其中一个常见的应用案例是电源稳压控制。
TL431可以与晶体管和其他元件组合在一起，构成稳压电路。
通过调整参考电压，可以实现稳定输出电压，以确保电子设备的正常运行。
5.2 温度控制另一个应用案例是温度控制。
在温度控制系统中，TL431可以用来检测温度，并通过反馈回路控制加热或冷却设备。
tl431典型应用电路
tl431典型应用电路
TL431 作为一种三极可调稳压器，是一种比较流行的电源稳压电路元件，它具有良好的性能，可以很好地满足用户的需求。
TL431 的基本电路主要包括参考电源、放大电路、电流比较器和可调稳压输出等功能部件，该可调稳压器将硬件调整的各种原件一体有机地组合在一起。
硬件调整的各种元件中比较有代表性的是参考电源电压R，它的大小决定了TL431的输出电压。
当R(调整电源参考电压)较大时，调整电压Vr变化越大；当R(调整电源参考电压 )较小时，调整电压Vr变化越小。
TL431电路上，R有多种形式，具体选型取决于实际应用情况及要求。
除了参考电源电压R以外，还要连接放大电路，它的作用是根据输入的V1的大小，决定TL431的输出稳压电压。
V1越高，TL431的输出稳压电压越高，当V1小于稳压电压时，稳压电压不变。
此外，电流比较器也是TL431 典型电路中不可或缺的部件，它是确定条件Ki (输出正调控电压与调整电压Vr的比值）,从而获得感应电压A,从而使输出稳压电压Vm保持Vm=A/Ki,而A和Ki 分别由电路中的电阻来确定，是稳压输出的根本保证因素。
综上，TL431典型应用电路包括参考电源，放大电路，电流比较器，可调稳压输出等功能部件，其原理是通过调整输入电压V1、参考电源电压R、电流比较器Ki和放大电路来调整TL431的稳压输出。
TL431在电源稳压电路中有着广泛的应用，因其简洁、高效和可靠等优点，受到众多用户的欢迎。
电子教材-可调式精密稳压集成电路TL431及应用
可调式精密稳压集成电路T L431及应用3潘玉成(宁德职业技术学院,福建福安 355000) 摘要:介绍了T L431三端可调精密并联稳压器内部结构、工作原理和主要特点,分析了其典型应用电路,并总结了该器件应用时应注意的几个问题.关键词:T L431;稳压基准;性能;典型应用中图分类号:T N 453 文献标识码:A 文章编号:1004-2911(2008)01-0051-05T L431是美国德洲仪器公司(Texas I nstrument )开发的一个有良好热稳定性能的三端可调精密电压基准集成电路,其全称是可调试精密并联稳压器,也称为电压调节器或三端取样集成电路.该器件犹如上世纪70年代诞生的555时基芯片一样,价廉物美、参数优越、性能可靠,因而广泛应用于各种电源电路中.此外,T L431与其它器件巧妙连接,还可以构造出具有其它功能的实用电路.现在T L431已成为用途很广、知名度很高的通用集成电路之一,越来越受到电路设计者的欢迎.1 内部结构和工作原理T L431有三个引出脚,分别为阴极(CAT HODE )、阳极(ANODE )和参考端(REF ),应用中将这三个引脚分别用K 、A 、R 表示,其中,K 为控制端,A 为接地端,R 为取样端,有些电路图中用1、2、3分别代表R 、A 、K,在电路中的表示符号如图1所示.T L431有两种封装形式:一种为T O -92封装,它的外型和小功率塑封三极管一模一样;另一种为双列直插8脚塑封结构.T L431内部电路如图2所示,它由多极放大电路、偏置电路、补偿和保护电路组成.其中晶体管V 1、V 2构成输入极,V 3、V 4、V 5构成稳压基准,V 6、V 7、V 8、V 9构成差分放大器,V 10、V 11形成复合管,构成输出极,其它一些电阻、电容、二级管分别起偏置、补偿和保护作用,在原理上它是一个单端输入、单端输出的多级直流放大器.其等效功能框图如图3所示,由一个2.5V 的精密基准电压源、一个电压比较器和一个输出开关管等组成,参考端R 的输出电压与2.5V 的精密基准电压源相比较,当R 端电压超过2.5V第20卷第1期 宁德师专学报(自然科学版)2008年2月 Journal of N ingde Teachers College (Natural Science )Vol 120 No 11 Feb .20083收稿日期:2007-12-10作者简介:潘玉成(1964-),男,高级讲师,福建福州人,现从事高校物理教学及研究.E -mail:F APYC@时,T L431立即导通.因为R 端控制电压误差为±1%,所以R 端能精确地控制T L431的导通与截止[1].2 性能测试实验按图4所示电路进行连接,分为输入电压发生变化、负载电阻发生变化、确定稳压值的分压电阻发生变化等三种情况,对T L431的性能指标测试如表1、2、3所示.由表1数据可见:输入电压发生变化,只要在I K 阴极电流不小于0.6mA 的情况下,对输出电压无明显影响,即V 0几乎不变.由表2数据可见:负载电阻发生变化,只要在I K 阴极电流不小于0.6mA 的情况下,对输出电压无明显影响.由表3数据可见:确定稳压值的分压电阻同时发生变化.但R 1阻值在几十千欧以下时,对输出电压无明显影.表1 V i 变化对V 0的影响(R 1=R 2=2K,R L =1K )V i (V )R (Ω)I k (mA )V 0(V )15129151298.58.28.07.510010010047047047047047047047010472.237.316.810.22.441.430.610.340.264.9884.9854.9834.9804.9804.9784.9784.9764.8184.562表2 R L 变化对V 0的影响(V i =12V,R 1=R 2=2K,R =1K )RL (Ω)I k (mA )V 0(V )10k 2k 62030020018015515114311832.630.525.217.18.295.821.330.630.280.154.9844.9844.9834.9824.9824.9814.9804.9794.8114.318表3 R 1、R 2同时变化对V 0的影响(V i =12V,R =200Ω,R L =1K )R 1(Ω)R 2(Ω)I REF (μA )V 0(V )1005001k 10k 20k 50k 100k 500k 1M 1005001k 10k 20k 50k 100k 500k 1M 1.31.31.31.31.31.31.31.31.34.9774.9804.9834.9915.0085.0475.1065.6316.276 ,可得如下结论:(1)T L431的动态稳压效果很好,稳压精度特别高.输入电压V i 、负载电阻R L 在一定范围内变化,对输出电压无明显影响.(2)在设计电路时必须保证T L431工作的必要条件,就是通过阴极的电流要大于0.6mA ,通常取大于1mA.(3)确定稳压值的分压电阻取值不能太大,可取几百欧～几十千欧,一般取几千欧～十几千欧为好.对于第3点,原因是稳压值的精确计算公式应为:V 0=(1+R 1/R 2)V REF +R 1I REF ,IR EF 是参考端的输入电流,在0.8～1.5μA 间,当R 1的值不太大时,R 1×I REF 的值极小,可忽略不记,简化为平常使用的公式:V 0=(1+R 1/R 2)VR EF .但当R 1很大时,R 1×I R EF 的值已不可忽略,公式V 0=(1+R 1/R 2)V REF 即不适用了[2].3 典型应用电路3.1 基准电压源电路由T L431构成的基准电压温漂小,又有相当的负载能力,且输出电压连续可调.其典型电路如图5所示,当R 1和R 2的阻值确定时,两者对V 0的分压引入反馈,若V 0增大,反馈量增大,T L431的分流也就增加,从而又导致V 0下降.显见,这个深度的负反馈电路必然在参考端的电压等于基准电压处稳定,此时V O =(1+R 1/R 2)V R EF .选择不同的R 1和R 2的值可以得到从2.5V 到36V 范围内的任意电压输出.图中R 为限流电阻.特别地,当取R 1=R 2时,输出电压V 0=5V.若使R 1短路,R 2开路,即把R 端与K 端短接,此时则有输出电压V 0=2.5V,最适合用于DVM 或其它ADC 作基准电压源.・25・ 宁德师专学报(自然科学版) 2008年2月 当负载电流较大时,可采用三极管扩流,组成大电流基准电压源,电路如图6所示.图中的晶体管V 可根据负载电流的大小选用不同功率的晶体管,这时限流电阻R 也要相应增加其功率.3.2 恒流源电路由前面的分析可见,器件作为分流反馈后,参考端的电压始终稳定在2.5V,那么当接在参考端和地之间的电阻一定时,流过它的电流就应该是恒定的.利用这个特点,可以将T L431应用很多恒流电路中.如图7就是一个实用的恒流源电路,由于T L431的温度系数为50ppm /℃,所以输出恒流的温度特性要比普通镜像恒流源或恒流二极管好得多.上述恒流电路中,由于没有电流反馈环节,所以当输出电流因某种原因发生变化时,不能通过自身的调节作用使输出电流近似不变.图8给出了一种改进型电路.图中晶体管V 1接成二极管,用于补偿V bc2的温漂,R 2为V 1提供了合适的电流,使其温度系数与V bc 2相同,从而使电路的温度特性得到改善.R 3为负载电流的取样电阻,当输出电流I L 增加时,R 3两端的电压也增加,致使V 2管的基极电压减小,I C 2减小,从而使输出电流减小.3.3 电压比较器电路图9是利用T L431构成的一种典型的电压比较器电路,该电路的比较电压为:2.5×(1+R 1/R 2)V.当V i >2.5×(1+R 1/R 2)V 时,T L431导通,V O =2V;当V i<2.5×(1+R 1/R 2)V 时,T L431截止,V O =V cc .由于T L431的动态输出阻抗很小,因此,该电路的输入输出波形跟踪良好.3.4 电压监视器电路图10是利用T L431参考端对输入电压的鉴别灵敏度高的特性,构成的一种电池电压监视电路.图・35・ 第1期 潘玉成:可调式精密稳压集成电路T L431及应用 中T L431用作电压比较器,其内部V R EF作为比较器的基准电压,调节电位器R P 可适应不同电压的电池组.当电池电压正常时,电位器的中点电位大于T L431的V R EF 而使其导通,电流I k 经电阻R 2产生压降,绿色发光二极管V 1发光,这时V k =2V,R 4两端的电压小于V 2的导通电压而熄灭,V 2为红色发光二极管.当电池组电压低于正常值时,R P 的中点电位低于T L431的V R EF 并使其截止,V k 升高,R 4两端的电压大于V 2的导通电压而使其发光.同时,由于T L431截止,通过R 2的电流减小,使其两端的电压小于V 1的导通电压而熄灭.3.5 过压保护电路图11(a )、(b )是采用T L431实现的过压保护电路,当电子整机的供电电压由于某种原因超过额定电压值时,使T L431的基准电压达到2.5V ,阴阳极间呈低阻抗态,立即触发双向可控硅V 1(a 图)或单向可控硅V 2(b 图)导通,强大的短路电流瞬间即可将保险丝熔断,切断电源,实现电子整机的过压保护.3.6 大功率可调稳压电源利用T L431作电压基准和驱动外加场效应管V 1(K790)作调整管构成的输出电流大(约6A )、稳定性好的稳压电源电路,如图12所示.220V 的交流电压经变压器T 降压、桥式整流、C 1滤波.此外,V 3、V 4、C 2、C 3组成倍压电路(V dc =60V ),R P 、R 3μ组成分压电路,T L431、R 1组成取样放大电路,V 2(9013)、R 2组成限流保护电路,场效应管V 1作调整管(可直接并联使用),C 5是输出滤波器电路.稳压过程是:当输出电压降低时,f 点电位降低,经T L431内部放大使e 点电位增高,经V 1调整后,b 点电位升高;反之,当输出电压增高时,f 点电位增高,当e 点电位降低,经V 1调整后,电b 点电位降低.当输出流大于6A,三极管V 2饱和,使输出电流被限制在6A 以内,从而达到限流的目的.该电路除电阻R 1选用2W 、R 2选用5W 外,其它元件无特殊要求.4 应用注意事项(1)应注意电流大小问题.流过T L431的最小电流必须大于1mA,否则失去稳压性能,最大不能超过100mA,否则就会损坏T L431.・45・ 宁德师专学报(自然科学版) 2008年2月 (2)应注意功耗问题.常见T O -92封装的T L431最大功耗为0.775W ,T L431在电路的实际消耗为P O =V O I K ,V O 为输出电压,I K 为通过T L431的电流.因此,T L431只有在输出不超过7.75V 时才可输出100mA 电流,输出电压为15V 时,只能输出50mA 电流,这是因为受功耗限制的缘故.(3)应防止T L431发生振荡的问题.当T L431输出接有容性负载时,且当电容量在0.01μF ～1μF之间,可能会发生振荡,但当输出电压大于15V,I K 大于10mA 可完全避免振荡的发生.(4)应注意取样电阻的选择问题.取样电阻的选材及布放,直接影响到稳压精度和温度特性,因此必须选用温度系数小、噪声小、功率裕量大的同型号精密电阻.5 结语本文根据T L431三端可调精密并联稳压器的内部结构及特点,从不同角度介绍了该器件一些典型的应用例子.大量实验和长期应用证明,T L431确是一片设计精巧、应用方便、性能可靠、性价比较高的稳压基准,应用前景广阔.参考文献:[1]雷开卓.T L431的原理及应用研究[J ].电源技术应用,2001(4):34-36.[2]冯 玮.WLAN 技术的应用及其发展趋势[J ].宁德师专学报(自然科学版)2005(3):281-283.[3]薛居宝.性能优良的T L431[J ].电子制作,2005(1):52-53.[4]李 杰.精密可调基准电压源及其应用[J ].电子与仪表,1990(4):33-37.Character isti cs and appli ca ti on of TL 431adjust able prec isi on volt age regul a tor I CPAN Y u -cheng(N ingde Vocati onal and Technical College,Fuan Fujian 355000,China )Abstract: This paper intr oduces the internal structure of the T L431three -ter m inal adjustable p recise paral 2lel regulat or,working p rinci p les and main features .And it als o p resents the analysis of the typ ical app licati on circuits,and su mmarizes s ome issues that this device should be paid attenti on t o while e mp l oying .Key words: T L431;voltage -reference;perf or mance;typ ical app licati on・55・ 第1期 潘玉成:可调式精密稳压集成电路T L431及应用 。
tl431在开关电源中稳压反馈电路的应用电路设计
tl431在开关电源中稳压反馈电路的应用电路设计
TL431是一种常用的精密可调节稳压器件，通常用于开关电源中的稳压反馈电路。
它可以作为一个误差放大器，用于控制开关电源的输出电压。
以下是一个简单的TL431稳压反馈电路的应用电路设计示例：
在这个电路中，TL431被用作误差放大器，它通过比较参考电压和反馈电压来控制输出电压。
具体的设计步骤如下：
设置参考电压：TL431的参考电压通过外部电阻网络进行调节，根据需要选择合适的参考电压值。
连接反馈回路：将TL431的输出与开关电源的反馈回路相连，通过比较输出电压和参考电压，控制开关电源的输出电压稳定在设定值。
选择外部元件：根据具体的需求，选择合适的外部电阻、电容等元件，以确保稳压反馈电路的性能和稳定性。
稳压调节：通过调节外部电阻来调节输出电压的设定值，使得开关电源的输出电压符合要求。
需要注意的是，具体的电路设计需要考虑到开关电源的整体设计和控制要求，以及TL431的工作特性和参数。
此外，为了确保电路的性能和稳定性，建议在设计过程中进行仿真和实际测试验证。
TL431的原理及应用
TL431的原理及应用一、TL431的原理：1. 稳定的参考电压：TL431内部集成了一个稳定的参考电压（Vref），通常为2.5V。
这个参考电压是通过一个精密的组合电路产生的，具有很高的准确性和稳定性。
2. 比较电压：TL431将外部的参考电压与Vref进行比较，并通过反馈电路来调整输出电压。
当外部参考电压大于Vref时，输出电压向上调整；当外部参考电压小于Vref时，输出电压向下调整。
通过调整外部参考电压，可以实现对输出电压的精确控制。
3. 可编程性：由于TL431采用了可编程的电阻网络，因此可以通过调整电阻值来调整Vref和输出电压。
这样就可以在各种不同应用中实现输出电压的精确调整。
二、TL431的应用：1.精密稳压电源：TL431可以作为稳压电源的基准电压源，通过与一个电阻和功率放大器（如三极管或MOSFET）组成负反馈电路，实现对输出电压的精确控制。
该负反馈电路将输出电压与TL431的参考电压进行比较，并通过调整外接电阻值来实现稳压。
2.开关电源电压调整和限流：TL431可以用来调整和控制开关电源的输出电压和限流电流。
通过将TL431与参考电压相连，通过调整参考电压，可以实现对开关电源输出电压的精确调整。
另外，通过与限流电路结合，可以实现对开关电源的限流电流的精确控制。
3.模拟-数字转换器（ADC）的参考电压源：ADC通常需要一个参考电压源，用于将模拟信号转换为数字信号。
TL431可以提供精确的参考电压，作为ADC的参考电压源，从而提高转换的精度和稳定性。
4.直流电机驱动的恒流源：5.LED驱动电路：综上所述，TL431作为一种可编程精密电压参考源，具有稳定的输出电压和低漂移工作特性，具有广泛的应用领域，包括精密稳压电源、开关电源电压调整和限流、ADC的参考电压源、直流电机驱动的恒流源和LED 驱动电路等。
通过调整外接的电阻值和参考电压，可以实现对输出电压和电流的精确控制，提高电路的稳定性和可靠性。
tl431的原理及应用
TL431的原理及应用1. TL431概述TL431是一种经典的程序控制电压参考源，也称为可调调整电压稳压器。
它是由德州仪器（Texas Instruments）公司推出的，被广泛应用于各种电子设备中。
2. TL431的工作原理TL431是一种三端可调稳压器，其内部有一个参考电压源、比较放大器和输出驱动器。
TL431的输出电压可以根据参考电压和输入电压进行调节。
TL431的基本工作原理如下： - 当输入电压高于参考电压时，TL431的输出电压将增大，从而降低输入电压。
- 当输入电压低于参考电压时，TL431的输出电压将减小，从而增加输入电压。
3. TL431的应用3.1 电源稳压器TL431常用于电源稳压器中，通过控制输出电压稳定在设定值附近，保证电子设备正常工作。
3.2 锂电池充电器TL431可以作为锂电池充电器中的电流调节器。
通过对TL431的输出电压进行调节，可以控制电流大小，从而实现锂电池的充电。
3.3 温度测量与控制TL431可以与传感器和温度控制电路结合使用，实现对温度的测量和控制。
当温度超过设定值时，TL431会输出相关信号，触发相应的保护措施。
3.4 电流控制TL431还可以用作电流控制器，通过调节输出电压来控制电流大小。
这在一些需要精确控制电流的电路中非常有用。
3.5 电压比较器由于TL431具有比较器功能，也可以用作电压比较器。
通过对比不同的输入电压，可以实现电压的自动切换和控制。
4. TL431的优势•稳定性好：TL431的输出电压可以非常稳定地调整在设定值附近。
•灵活性高：TL431可以应用于各种不同的电子设备中，并且具有多种不同的应用方式。
•可靠性强：TL431具有较高的抗干扰性和可靠性，在各种环境下都能正常工作。
5. 总结TL431作为一种经典的程序控制电压参考源，具有广泛的应用领域。
它的工作原理简单，应用灵活，可以用于电源稳压器、电流控制器、电压比较器等电子电路中。
TL431可调节精密并联稳压器应用详解
【分享】亲，来吻个压！By Lapeno不，不，不！亲，是想让你稳个压！在电子产品设计中，往往需要在输入电压，负载，环境温度，电路参数等发生变化时，仍要求输出电压可以保持在一个稳定的状态，这就需要稳压电路。
我们的亲（女主角）是TL431，TL431是一款电压基准芯片，TI的官方命名为可调节精密并联稳压器，我们请她来吻压！TL431的详细资料可以到TI的官方去下载，我在附件里放了一份数据手册，以方便你快速的参考。
我们可以先简单的了解一下她，TL431输出的可调电压范围为Vref(即2.5V左右)到36V，灌电流的范围为1mA到100mA，远远观去，她的外貌是酱紫的：ANODE是她的阳极（正极），REF是参考，CATHODE是她的阴部，错！是阴极（负极），您别多想哈。
走近一点，仔细看：可以看到，TL431可看作是由误差放大器、基准Vref、三极管以及一个二极管组成的。
我们一般人呢，也就只能这么近的看她了。
如果想再近一点，想看的再多一点，您恐怕得掏钱了……好吧，还是让你看一眼吧：看到了吧，满意吗?TL431可以提供的服务就是稳压，我们问问她是怎么吻的。
请参看Figure 2,也就是我们一般人可以看到的她的样子：误差放大器反相输入端接VRef，VRef的值由于生产工艺的限制，各个器件略有差异，范围为2.440V到2.550V，典型值为2.495V。
同相输入端接REF，这样当REF的值大于VRef 值时，放大器的输出端就输出高电平；当REF的值小于VRef时，放大器的输出端就输出低电压。
高电平（或者说高一些的电平）使其后的三极管导通（或者说导通的多一些），三极管的等效电阻就小一些，三极管集电极的压降就会小一些；低电平（或者说低一些的电平）使其后的三极管截止（或者说导通的少一些），三极管的等效电阻就大一些，三极管集电极的压降就大一些。
到此，我们缕一下：REF高时，会使TL431两端压降变小；REF低时，会使TL431两端的压降变大。
3种典型的tl431应用电路及注意事项!
一、TL431简介TL431是一种集成电路，属于可编程精密参考电压源（VREF），它在电子电路设计中被广泛应用。
TL431具有稳定的参考电压输出，可以通过外部电阻调节输出电压，因此在各种电路中具有重要的作用。
本文将重点介绍TL431的3种典型应用电路及注意事项。
二、TL431在电源稳压电路中的应用1. 电源稳压电路是电子设备中非常常见的一类电路，用于稳定输出电压并抵御外界干扰。
TL431可以作为电源稳压电路中的基准电压源使用。
其典型电路如下所示：（具体电路图示可根据需要插入）在该电路中，TL431的引脚1连接至电源输入端，引脚2连接至地，引脚3连接至输出负载端，电路通过外接分压电阻R1和R2来调节输出电压。
在使用TL431进行电源稳压时需要注意以下几点：（1）选择合适的分压电阻R1和R2。
分压比需要根据所需输出电压来确定，同时要考虑TL431的工作电流及最小负载要求。
（2）引脚2需要接地并具有合适的接地电流能力。
确保接地点良好，减小接地电阻。
（3）其他外部元器件的选择和连接方式需要按照TL431的规格书进行设计。
三、TL431在LED恒流驱动电路中的应用2. LED恒流驱动电路是LED照明领域使用广泛的一种电路。
TL431也可以应用在LED恒流驱动电路中，实现LED的稳定驱动。
典型电路如下所示：（具体电路图示可根据需要插入）在该电路中，TL431的引脚1连接至电源输入端，引脚2连接至地，引脚3连接至LED负载端，通过外接电阻R1来调节LED的工作电流。
在使用TL431进行LED恒流驱动时需要注意以下几点：（1）选择合适的电流限制电阻R1。
电流限制电阻R1的大小直接影响LED的工作电流，需要根据LED的规格和要求来选择。
（2）引脚2需要接地并具有合适的接地电流能力。
确保接地点良好，减小接地电阻。
（3）保证TL431的稳定工作。
LED恒流驱动电路对TL431的稳定性要求较高，需要注意电路的灵敏度、响应速度及调节范围。
TL431可控精密稳压源原理及多种经典应用电路介绍
TL431可控精密稳压源原理及多种经典应用电路介绍一、TL431介绍TL431是由美国德州仪器公司（TI）和Motorola公司生产的2.50~36V可调精密并联稳压器，它是一种具有可调电流输出能力的基准电压源，TL431系列产品包括TL431C、TL431AC、TL431I、TL431AI、TL431M、TL431Y，共6种型号。
它们的内部电路完全相同，仅个别技术指标略有差异。
二、TL431内部结构该器件的符号如图1，三个引脚分别为：阴极(CATHODE)、阳极(ANODE)和参考端(REF)，参考电压为2.5V。
由内部电路图图2可以看出，它由多极放大电路、偏置电路、补偿和保护电路组成，其中晶体管V1构成输入极，V3、V4、V5构成稳压基准，V7和V8组成的镜像恒流源与V6、V9构成差分放大器作中间级，V10、V11形成复合管，构成输出，其它一些电阻、电容、二级管分别起偏置、补偿和保护作用，在原理上它是一个单端输入、单端输出直流放大器。
如其等效功能示意图如图3所示，由一个2.5V的精密基准电压源、一个电压比较器和一输出开关管等组成，参考端的输出电压与精密基准电压源Vref相比较，当参考端电压超过2.5V时，TL431立即导通。
三、TL431常用应用电路1、并联稳压器这是431用得最多的电路，输出电压Vout=(1+R1/R2)Vref。
选择不同的R1和R2的值可以得到从2.5V到36V范围内的任意电压输出，特别地，当R1=R2时，VO=5V。
由于参考极输入用的是射极跟随器，因此具有很高的输入阻抗，而输入电流很小。
对于此电路，基本分析步骤为：1）确定稳压电压2）确定负载最大电流3）根据输入电压Vin、稳压电压，限流电阻R确认TL431的工作电流（1mA~100mA）4）算出限流电阻R的功率，P=（Vin-Vout）*（Vin-Vout）/R，选择合适的电阻R例如输入电压12V，输出电压为3.3V，根据TL431的Ref引脚只需要uA级的电流就看实现稳压，因此R1和R2可选择K级电阻，K1这里选择15K，那么K2为47K，输出电压3.297V；负载电流Iout假设是30mA，流过TL431的电流IKA可以按照最小值1mA计算，那么输入电流Iin=Iout+IKA=31mA，那么电流电阻R≤（Vin-Vout）/Iin≈280Ω，可以取220欧姆，此时电阻功率P≈344mW，电阻可取3/4W的2010封装贴片电阻。
TL431芯片资料及应用
TL431芯片资料及应用TL431精密可调基准电源有如下特点：稳压值从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。
TL431的具体功能可以用下图的功能模块示意。
TL431的器件符号和功能示意图由图可以看到，VI是一个内部的2.5V基准源，接在运放的反相输入端。
由运放的特性可知，只有当REF端（同相端）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，所以不能简单地用这种组合来代替它。
但如果在设计、分析应用TL431的电路时，这个模块图对开启思路，理解电路都是很有帮组的。
正确偏置TL431可获得更好的输出阻抗TL431在开关电源(SMPS)反馈环路中是参考电压。
该器件结合了参考电压与集电极开路误差放大器，具有操作简单和成本低廉等优点。
虽然TL431已在业内被长期广泛采用，但一些设计人员仍会忽略它的偏置电流，以致在无意间降低产品的最终性能。
TL431的简化电路图如图1所示，图中包括了驱动NPN 晶体管的参考电压和误差放大器，在该封闭的电源系统中，一部分输出电压一直与TL431的Vref(参考电压)进行比较。
图1 TL431等效电路图图2 SMPS简化直流模型（不考虑输入波动）影响的电阻分压器进行比较，可得到输出电压的理论值为Vref/α。
然而，整个增益链路和各种阻抗均会影响输出电压，如下式所示，其中每个希腊字母均表示一个增益，RSOL表示开环输出阻抗。
转换器简化直流模型如图2所示，Vout与Vref通过受传输率Vout=(Vref-α×Vout) ×β×G- RSOL×Vout / RL (1)Vout= Vref×β×G/(1+α×β×G+ RSOL / RL) (2)静态误差=Vref/α- Vout= Vref×(RSOL+ RL)/ [α×(RSOL+α×β×G×RL+RL)] (3)从式(3)中可看出，增大增益的值有助减小静态误差，提高输出电压精度。
可调式精密基准稳压器TL431的原理及应用
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典型应用4－电压监视器
TL431用作电压比较器，其 内部Vref作为比较器的基准电 压，调节电位器Rp可适应不 同电压的电池组。． 当电池电压正常时，电位器的中点电位大于TL431的Vref而使其导通， 电流Ik经电阻R2产生压降，绿色发光二极管V1发光，这时Vk=2V，R4两 端的电压小于V2的导通电压而熄灭， V2为红色发光二极管．当电池组 电压低于正常值时，Rp的中点电位低于TL431的Vref并使其截止， Vk升 高，R4两端的电压大于V2的导通电压而使其发光．同时，由于TL431截 止，通过R2的电流减小，使其两端的电压小于V1的导通电压而熄灭。
由2．5V精密电压基准、误差放大器、NPN型 电流扩展三极管、保护二极管等4部分组成。
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TL431应用基础
稳压值的精确计算公式： V0=(1+R1/R2)*2.5V+R1*Iref 其中，Iref是参考端的输入电流，在 0.8～1.5uA之间，当R1的值不太大时， 可以忽略。 简化后的使用公式为： V0=(1+R1/R2)*2.5V 当R1和R2的阻值确定时，两者对V0的分压引入反馈，若V0增大，反馈 量增大，TL431的分流也增大，从而导致V0下降，显见，这个深度的负反 馈必然在参考端的电压等于基准电压处的稳定电源。 选择不同的R1和R2值可以得到从2.5V到36V范围内的任意输出电压。 当R1=R2时，V0=5V。 当R1短路，R2开路时，也就是把R与K短接，V0=2.5V。
高精度稳压电路。 开关电源的负反馈电路（特别在稳压电路。
封装简单：TO-92三极管封装。 参数优越：高精度、低温漂、负载能力强。 性价比高：民用1.0～1.5元/个
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TL431的工作原理
TL431应用介绍
TL431应用介绍TL431是一种广泛应用于电源管理、电压和电流参考源等领域的调节器件。
它是一种基于负温度系数（Negative Temperature Coefficient，NTC）的精密可调低压参考电压源。
TL431具有高精度、高稳定性、高可调范围和低功耗等特点，可以广泛用于模拟及数字电路中。
首先，TL431常用于电源管理电路中，并且其扩展器件TL432可以用于高功率应用。
在电源管理电路中，TL431可以用作反馈放大器、电流源、电压限制器、参考电压源等。
例如，在开关电源中，TL431可以通过负反馈控制输入和输出电压，稳定输出电压，并提供短路保护和过载保护功能。
此外，TL431还可以用于开关电源的起动电路和过压保护电路中。
其次，TL431也常用于模拟电路中的电压和电流参考源。
在模拟电路中，常常需要一个稳定的参考电压来提供电路的稳定性和精度。
TL431可以提供高精度、高稳定性的参考电压，几乎不受温度、电源和负载的影响。
通过使用电阻分压器，可以将TL431的参考电压调整到所需的精度和范围。
此外，TL431还可以应用于电压比较器、电压控制器、开环反馈调节器等电路中。
在电压比较器中，TL431可以通过将参考电压与待比较电压进行比较，产生输出信号。
在电压控制器中，TL431可以通过将输出电压与参考电压进行比较，并改变输出电压来控制负载电压。
在开环反馈调节器中，TL431可以通过调节反馈电阻来改变输出电压，实现对负载电压的调节。
除了以上应用外，TL431还可以应用于温度补偿、电流限制、电压检测和电压源等领域。
在温度补偿中，TL431可以通过调节参考电压的温度系数来抵消环境温度对电路的影响。
在电流限制中，TL431可以通过调节外部电流限制电阻来限制输出电流。
在电压检测中，TL431可以通过与标准电压进行比较，检测待测电压是否满足要求。
在电压源中，TL431可以通过连接外部稳压二极管和电阻网络来提供稳定的输出电压源。
精密稳压芯片TL431在电子电路中有什么作用？来了解一下吧
精密稳压芯片TL431在电子电路中有什么作用？来了解一下吧精密稳压芯片TL431作为一个可以提供精准稳定电压的芯片，在电路中常被用于作为一个电压基准这在开关电源的电压反馈电路里是很常见的，理解好TL431对开关电源电路分析很有帮助这篇文章就和大家了解一下TL431这个芯片贴片封装的TL431电子元器件——TL431初识TL431TL431是一种并联稳压集成电路，它共有三个引脚，分别是参考极REF、阳极A、阴极KTL431封装管脚图TL431符号参考极REF通过和一个内部的2.5V稳压源进行比较，通过设定输入比较电压，可以实现2.5V到36V的输出电压TL431内部电路A极和K极的导通程度受参考极的输入电压控制，输入电压越大导通程度越大TL431稳压精密稳压芯片TL431的稳压电路异常简单且精准，这主要得益于很少的外围器件和自身较小的温度漂移虽然简单，但是还是需要注意两个关键参数1.精确稳压时流过A极和K极的电流——TL431能正确稳压的条件是流过K极和A极的电流必须大于1mAKA极电流和稳压值的关系如图所示，当流过K极到A极的电流小于1mA时其输出电压是偏差非常大的2.输入电压——TL431的技术手册规定其K极到A极电压不得大于42V，否则将可能损坏输入电压参数为什么说TL431是并联稳压芯片？并联稳压是指负载和稳压器件并联在一起的稳压方法TL431并联稳压电路↑从图中可以看到TL431的A极和K极是和负载RL并联的当输入电压变高时，经R1和R2分压到TL431的参考极的电压升高TL431导通程度增大，流过TL431和电阻R3的电流增大，而流过负载RL的电流减少达到稳压的目的关注作者，学习更多电子电路知识，感谢您的阅读！。
TL431的原理及应用说明
TL431的原理及应用说明TL431是一款电压参考器，其原理基于晶体管的稳定工作点和差动放大器的负反馈原理。
它能够根据反馈电压和参考电压之间的差异，自动调整输出电压的大小，从而实现电压的稳定。
由于TL431具有高精度、低温漂移、低动态输出电阻等特点，被广泛应用于各种电子设备中。
TL431的内部结构主要包含一个基准电压源、一个错误放大器和一个输出驱动器。
基准电压源是一个带有一个电阻分压器的Zener二极管，它提供了一个稳定的参考电压。
错误放大器是一个差动放大器，它比较了输入电压和参考电压的差异，并根据差异的方向和大小来调整输出电压。
输出驱动器是一个NPN晶体管，它将放大器的输出信号转换为一个电流输出。
在应用方面，TL431可用作电压调节器、电流源和开关模式电源控制器等。
下面针对不同应用进行详细说明：1.电压调节器：TL431可用作稳压器来提供稳定的输出电压。
通过与稳压二极管或功率晶体管和电阻网络相结合，可以实现不同的输出电压。
在反馈电路中，输出电压通过电位器或分压器进行采样，与参考电压进行比较，然后通过调整放大器的反向输入电压来自动调节输出电压的大小。
这样可以实现宽范围的稳定输出电压。
2.电流源：TL431可用作可调电流源，通过控制输出电压从而控制流经负载的电流。
在电流源电路中，将一个电阻与TL431的输入引脚相连，输出引脚与负载相连。
通过调整输入引脚的电压，可以改变负载的电流。
例如，将一个电阻串联到输入引脚，通过改变电阻的大小来调整输入引脚的电压，进而调整负载的电流。
3.开关模式电源控制器：TL431还可用作开关模式电源控制器的误差放大器。
在开关电源中，误差放大器用于比较输出电压与参考电压之间的差异，并根据差异的方向和大小来控制开关管的开关周期。
通过调整参考电压或调节电压分压比，可以实现开关电源的输出电压稳定。
4.可编程参考电压：由于TL431具有可编程的特性，因此它可以用于生成可变的参考电压。
TL431的工作原理
TL431的工作原理引言概述：TL431是一种广泛应用于电源管理和电压参考的集成电路。
它被设计成一个可调的精密电压参考源，具有高精度和低温漂移特性。
本文将详细介绍TL431的工作原理及其应用。
一、基本原理1.1 内部比较器TL431内部包含一个比较器，用于将输入电压与参考电压进行比较。
比较器的输出信号将控制TL431的工作状态。
1.2 参考电压源TL431的参考电压源是通过一个电阻分压网络产生的。
这个网络可以根据需要调整，以产生所需的参考电压。
参考电压源的稳定性和精度对TL431的工作性能起着重要作用。
1.3 反馈回路TL431的输出端与输入端通过一个反馈回路相连。
这个回路通过调整输入电压，使得比较器的输出保持稳定。
反馈回路中的元件选择和设计对于保持输出电压的稳定性和精度至关重要。
二、工作原理2.1 开关特性TL431根据比较器的输出状态来控制其开关特性。
当输入电压高于参考电压时，比较器输出高电平，TL431处于导通状态；当输入电压低于参考电压时，比较器输出低电平，TL431处于截止状态。
2.2 稳压特性通过调整参考电压源，可以使TL431输出稳定的电压。
当输入电压波动时，反馈回路会调整输入电压，以保持输出电压的稳定性。
TL431的稳压特性使其广泛应用于电源管理和电压参考电路中。
2.3 温度补偿特性TL431具有良好的温度补偿特性，可以在不同温度下提供稳定的输出电压。
这一特性使得TL431在各种环境条件下都能够可靠地工作。
三、应用领域3.1 电源管理TL431广泛应用于电源管理电路中，如开关电源、稳压器和电池充电器等。
它可以提供稳定的参考电压，确保电源输出的稳定性和精度。
3.2 电压参考源由于TL431具有高精度和低温漂移特性，它经常被用作电压参考源。
它可以提供稳定的参考电压，用于校准和测量电路。
3.3 温度补偿电路由于TL431具有良好的温度补偿特性，它常被用于温度补偿电路中。
通过与其他元件结合，可以实现对温度变化的自动补偿，提高电路的稳定性和精度。
TL431稳压基准源简介及其应用
TL431稳压基准源简介及其应用TL431稳压基准源简介及其应用tl431简介TL431是可控精密稳压源。
它的输出电压用两个电阻就可以任意的设置到从Vref（2.5V）到36V范围内的任何值。
该器件的典型动态阻抗为0.2Ω，在很多应用中用它代替稳压二极管，例如，数字电压表，运放电路，可调压电源，开关电源等。
tl431封装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，如图a所示。
同类产品还有图b所示的双直插外形的。
封装形式：TO - 92、SOT - 89、SOT - 23tl431参数三端可调分流基准源可编程输出电压：2.495V~36V电压参考误差：±0.4% ，典型值@25℃（TL431B）低动态输出阻抗：0.22Ω（典型值）温度补偿操作全额定工作温度范围负载电流1.0毫安--100毫安。
全温度范围内温度特性平坦，典型值为50 ppm/℃，最大输入电压为37V最大工作电流150mA内基准电压为2.495V（25°C）tl431特点1. 输出电压最高到 40V2. 动态输出阻抗低，典型值为0.2Ω3. 阴极电流能力为 0.1mA~100mA4. 全温度范围内温度特性平坦，典型值为 50ppm/℃5. 噪声输出电压低6. 快速开态响应7. ESD 电压为 2000V输出电压计算公式：UO=2.5*{1+（R1/R2）}TL431内部结构TL431的具体功能可以用图c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）的电压高于VI（2.5V）时，三极管中才会有电流通过，同相输入电压少于2.5V时，三极管处于截止状态（理想状态下），随着REF端电压的微小变化，通过三极管图1的电流将从1mA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。
TL431的原理及应用研究
TL431的原理及应用研究摘要：分析了TL431的工作原理,整理了技术指标,论述了四个方面的典型应用,总结了使用注意事项,并以详尽的图表证明,该芯片参数优越,性能可靠,应用前景广阔。
关键词：TL431 稳压基准性能应用1 引言TL431是TL、ST公司研制开发的并联型三端稳压基准。
由于其封装简单（型如三极管）、参数优越（高精度、低温漂）、性价比高（民品1.3～1.5元/只）,近年来在国外已经得到了广泛应用。
从1988年获得该器件的第一手资料开始,我们就对该器件给予了关注。
通过大量的实验和多年的应用证明,该器件犹如七十年代诞生的555时基芯片一样,价廉物美、参数优越、性能可靠、应用方便、值得推广。
尤其是在民品开发中,大有用武之地。
2 工作原理该芯片的内部等效电路如图1所示。
其中V1V2构成输入级,V3V4V5构成稳压基准,V6V7V8V9构成差分放大器,V10V11形成复合管,构成输出级。
D1D2均为反向极向保护。
引线端子1为参考电压输入端R,2为公共阳极端A,3为输出阴极端K。
其等效功能框图如图2(a)所示。
其中VR为基准电压（VR=2.5V）,A为同相放大器,V为并联型调整管（总增益A0≥1000倍）,W为馈电支路。
其封装引脚如图2(b),电路符号如图2(c)所示。
3 技术指标TL431的电气参数见表1。
表1 TL431电气参数附注：①上表是综合多个生产厂家提供的参数及实测数据（＊）而制。
②TL431尾缀字母表示产品级别及工作温度范围,C为商业品（－10℃～＋70℃）,I为工业品（－40℃～＋85℃）,M为军品（－55℃～＋125℃）。
该器件的主要技术指标为：●基准电压温漂小：≤±50ppm／℃;●基准电压精度高：2.5V±1％;●输出噪声电压低：≤100μVpp;●稳压范围宽：(2.5～36)V连续可调;●负载电流范围大：(1.0～100)mA。
4 典型应用实例4.1 稳压基准许多稳压基准的负载能力都很小,端电压调节也不方便,而由TL431构成的稳压基准温漂小,又有相当的负载能力,且输出电压连续可调,电路简单。
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可调式精密稳压集成电路TL431及应用*潘玉成(宁德职业技术学院,福建福安 355000)摘要:介绍了TL 431三端可调精密并联稳压器内部结构、工作原理和主要特点,分析了其典型应用电路,并总结了该器件应用时应注意的几个问题.关键词:TL431;稳压基准;性能;典型应用中图分类号:TN 453 文献标识码:A 文章编号:1004-2911(2008)01-0051-05TL431是美国德洲仪器公司(Texas I nstr um ent)开发的一个有良好热稳定性能的三端可调精密电压基准集成电路,其全称是可调试精密并联稳压器,也称为电压调节器或三端取样集成电路.该器件犹如上世纪70年代诞生的555时基芯片一样,价廉物美、参数优越、性能可靠,因而广泛应用于各种电源电路中.此外,TL431与其它器件巧妙连接,还可以构造出具有其它功能的实用电路.现在TL431已成为用途很广、知名度很高的通用集成电路之一,越来越受到电路设计者的欢迎.1 内部结构和工作原理TL431有三个引出脚,分别为阴极(CATHODE )、阳极(ANODE)和参考端(REF),应用中将这三个引脚分别用K 、A 、R 表示,其中,K 为控制端,A 为接地端,R 为取样端,有些电路图中用1、2、3分别代表R 、A 、K,在电路中的表示符号如图1所示.TL431有两种封装形式:一种为TO -92封装,它的外型和小功率塑封三极管一模一样;另一种为双列直插8脚塑封结构.TL431内部电路如图2所示,它由多极放大电路、偏置电路、补偿和保护电路组成.其中晶体管V 1、V 2构成输入极,V 3、V 4、V 5构成稳压基准,V 6、V 7、V 8、V 9构成差分放大器,V 10、V 11形成复合管,构成输出极,其它一些电阻、电容、二级管分别起偏置、补偿和保护作用,在原理上它是一个单端输入、单端输出的多级直流放大器.其等效功能框图如图3所示,由一个2.5V 的精密基准电压源、一个电压比较器和一个输出开关管等组成,参考端R 的输出电压与2.5V 的精密基准电压源相比较,当R 端电压超过2.5V第20卷第1期 宁德师专学报(自然科学版)2008年2月 Journa l o f N i ngde T eachers Co ll ege(N a t ura l Sc i ence)V o l 20 N o 1Feb .2008*收稿日期:2007-12-10作者简介:潘玉成(1964-),男,高级讲师,福建福州人,现从事高校物理教学及研究.E-ma i:l FA PYC@时,TL431立即导通.因为R 端控制电压误差为 1%,所以R 端能精确地控制TL 431的导通与截止[1].2 性能测试实验按图4所示电路进行连接,分为输入电压发生变化、负载电阻发生变化、确定稳压值的分压电阻发生变化等三种情况,对TL431的性能指标测试如表1、2、3所示.由表1数据可见:输入电压发生变化,只要在I K 阴极电流不小于0.6mA 的情况下,对输出电压无明显影响,即V 0几乎不变.由表2数据可见:负载电阻发生变化,只要在I K 阴极电流不小于0.6mA 的情况下,对输出电压无明显影响.由表3数据可见:确定稳压值的分压电阻同时发生变化.但R 1阻值在几十千欧以下时,对输出电压无明显影.表1 V i 变化对V 0的影响(R 1=R 2=2K,R L =1K )V i (V )R ( )I k (mA )V 0(V )151********.58.28.07.510010010047047047047047047047010472.237.316.810.22.441.430.610.340.264.9884.9854.9834.9804.9804.9784.9784.9764.8184.562表2 R L 变化对V 0的影响(V i =12V,R 1=R 2=2K,R =1K )RL ( )I k (mA )V 0(V )10k 2k 62030020018015515114311832.630.525.217.18.295.821.330.630.280.154.9844.9844.9834.9824.9824.9814.9804.9794.8114.318表3 R 1、R 2同时变化对V 0的影响(V i =12V,R =200 ,R L =1K )R 1( )R 2( )IREF ( A )V 0(V )1005001k 10k 20k 50k 100k 500k 1M1005001k 10k 20k 50k 100k 500k 1M1.31.31.31.31.31.31.31.31.34.9774.9804.9834.9915.0085.0475.1065.6316.276综合以上测试分析,可得如下结论:(1)TL431的动态稳压效果很好,稳压精度特别高.输入电压V i 、负载电阻R L 在一定范围内变化,对输出电压无明显影响.(2)在设计电路时必须保证TL431工作的必要条件,就是通过阴极的电流要大于0.6mA,通常取大于1mA.(3)确定稳压值的分压电阻取值不能太大,可取几百欧~几十千欧,一般取几千欧~十几千欧为好.对于第3点,原因是稳压值的精确计算公式应为:V 0=(1+R 1/R 2)V REF +R 1I REF ,IREF 是参考端的输入电流,在0.8~ 1.5 A 间,当R 1的值不太大时,R 1 I REF 的值极小,可忽略不记,简化为平常使用的公式:V 0=(1+R 1/R 2)V REF.但当R 1很大时,R 1 I REF 的值已不可忽略,公式V 0=(1+R 1/R 2)V REF 即不适用了[2].3 典型应用电路3.1 基准电压源电路由TL431构成的基准电压温漂小,又有相当的负载能力,且输出电压连续可调.其典型电路如图5所示,当R 1和R 2的阻值确定时,两者对V 0的分压引入反馈,若V 0增大,反馈量增大,TL431的分流也就增加,从而又导致V 0下降.显见,这个深度的负反馈电路必然在参考端的电压等于基准电压处稳定,此时V O =(1+R 1/R 2)V REF .选择不同的R 1和R 2的值可以得到从2.5V 到36V 范围内的任意电压输出.图中R 为限流电阻.特别地,当取R 1=R 2时,输出电压V 0=5V.若使R 1短路,R 2开路,即把R 端与K 端短接,此时则有输出电压V 0=2.5V,最适合用于DVM 或其它ADC 作基准电压源.52 宁德师专学报(自然科学版) 2008年2月当负载电流较大时,可采用三极管扩流,组成大电流基准电压源,电路如图6所示.图中的晶体管V 可根据负载电流的大小选用不同功率的晶体管,这时限流电阻R 也要相应增加其功率.3.2 恒流源电路由前面的分析可见,器件作为分流反馈后,参考端的电压始终稳定在2.5V,那么当接在参考端和地之间的电阻一定时,流过它的电流就应该是恒定的.利用这个特点,可以将TL431应用很多恒流电路中.如图7就是一个实用的恒流源电路,由于TL431的温度系数为50pp m / ,所以输出恒流的温度特性要比普通镜像恒流源或恒流二极管好得多.上述恒流电路中,由于没有电流反馈环节,所以当输出电流因某种原因发生变化时,不能通过自身的调节作用使输出电流近似不变.图8给出了一种改进型电路.图中晶体管V 1接成二极管,用于补偿V bc2的温漂,R 2为V 1提供了合适的电流,使其温度系数与V bc 2相同,从而使电路的温度特性得到改善.R 3为负载电流的取样电阻,当输出电流I L 增加时,R 3两端的电压也增加,致使V 2管的基极电压减小,I C 2减小,从而使输出电流减小.3.3 电压比较器电路图9是利用TL431构成的一种典型的电压比较器电路,该电路的比较电压为:2.5 (1+R 1/R 2)V.当V i >2.5 (1+R 1/R 2)V 时,TL431导通,V O =2V;当V i <2.5 (1+R 1/R 2)V 时,TL431截止,V O =V cc .由于TL431的动态输出阻抗很小,因此,该电路的输入输出波形跟踪良好.3.4 电压监视器电路图10是利用TL431参考端对输入电压的鉴别灵敏度高的特性,构成的一种电池电压监视电路.图53 第1期 潘玉成:可调式精密稳压集成电路TL431及应用中TL431用作电压比较器,其内部V REF 作为比较器的基准电压,调节电位器R P 可适应不同电压的电池组.当电池电压正常时,电位器的中点电位大于TL431的V REF 而使其导通,电流I k 经电阻R 2产生压降,绿色发光二极管V 1发光,这时V k =2V,R 4两端的电压小于V 2的导通电压而熄灭,V 2为红色发光二极管.当电池组电压低于正常值时,R P 的中点电位低于TL431的V REF 并使其截止,V k 升高,R 4两端的电压大于V 2的导通电压而使其发光.同时,由于TL431截止,通过R 2的电流减小,使其两端的电压小于V 1的导通电压而熄灭.3.5 过压保护电路图11(a)、(b)是采用TL431实现的过压保护电路,当电子整机的供电电压由于某种原因超过额定电压值时,使TL431的基准电压达到2.5V,阴阳极间呈低阻抗态,立即触发双向可控硅V 1(a 图)或单向可控硅V 2(b 图)导通,强大的短路电流瞬间即可将保险丝熔断,切断电源,实现电子整机的过压保护.3.6 大功率可调稳压电源利用TL431作电压基准和驱动外加场效应管V 1(K790)作调整管构成的输出电流大(约6A )、稳定性好的稳压电源电路,如图12所示.220V 的交流电压经变压器T 降压、桥式整流、C 1滤波.此外,V 3、V 4、C 2、C 3组成倍压电路(V d c =60V ),R P 、R 3 组成分压电路,TL431、R 1组成取样放大电路,V 2(9013)、R 2组成限流保护电路,场效应管V 1作调整管(可直接并联使用),C 5是输出滤波器电路.稳压过程是:当输出电压降低时,f 点电位降低,经TL431内部放大使e 点电位增高,经V 1调整后,b 点电位升高;反之,当输出电压增高时,f 点电位增高,当e 点电位降低,经V 1调整后,电b 点电位降低.当输出流大于6A,三极管V 2饱和,使输出电流被限制在6A 以内,从而达到限流的目的.该电路除电阻R 1选用2W 、R 2选用5W 外,其它元件无特殊要求.4 应用注意事项(1)应注意电流大小问题.流过TL431的最小电流必须大于1mA,否则失去稳压性能,最大不能超过100mA,否则就会损坏TL431.54 宁德师专学报(自然科学版) 2008年2月(2)应注意功耗问题.常见TO -92封装的TL431最大功耗为0.775W,TL431在电路的实际消耗为P O =V O I K ,V O 为输出电压,I K 为通过TL431的电流.因此,TL431只有在输出不超过7.75V 时才可输出100mA 电流,输出电压为15V 时,只能输出50mA 电流,这是因为受功耗限制的缘故.(3)应防止TL431发生振荡的问题.当TL431输出接有容性负载时,且当电容量在0.01 F ~1 F 之间,可能会发生振荡,但当输出电压大于15V,I K 大于10mA 可完全避免振荡的发生.(4)应注意取样电阻的选择问题.取样电阻的选材及布放,直接影响到稳压精度和温度特性,因此必须选用温度系数小、噪声小、功率裕量大的同型号精密电阻.5 结语本文根据TL431三端可调精密并联稳压器的内部结构及特点,从不同角度介绍了该器件一些典型的应用例子.大量实验和长期应用证明,TL431确是一片设计精巧、应用方便、性能可靠、性价比较高的稳压基准,应用前景广阔.参考文献:[1]雷开卓.TL431的原理及应用研究[J].电源技术应用,2001(4):34-36.[2]冯 玮.W LAN 技术的应用及其发展趋势[J].宁德师专学报(自然科学版)2005(3):281-283.[3]薛居宝.性能优良的TL 431[J].电子制作,2005(1):52-53.[4]李 杰.精密可调基准电压源及其应用[J].电子与仪表,1990(4):33-37.Characteristics and applicati on of TL 431adjustab l e precision voltage regul ator I CPAN Y u -cheng(N ingde V ocationa l and T echn i ca l Co lleg e ,F uan Fu jian 355000,Ch i na)Abst ract : Th is paper intr oduces the interna l structure of the TL431three-ter m ina l ad j u stab le precise para-l lel regulato r ,w orki n g pri n ciples and m a i n features .And it a lso presents t h e ana l y sis o f the typical app li c ation c ircuits ,and summ arizes so m e issues that this dev ice shou l d be pa i d attention to wh ile e mp loy i n g .K ey w ords : TL431;voltage-reference ;perfor m ance ;typ ical applicati o n55 第1期 潘玉成:可调式精密稳压集成电路TL431及应用。