采用TL431的交流电子调压器
TL431的工作原理
TL431的工作原理TL431是一款广泛应用于电源管理和电压参考的集成电路。
它是一种三端稳压器,可以提供稳定的参考电压,同时也可以用作电源开关、电源控制和电流限制器等应用。
工作原理:TL431采用了反馈控制的工作原理,通过调节其控制端的电压来控制输出端的电压。
其内部结构包括一个比较器、一个误差放大器和一个输出驱动器。
1. 比较器:TL431的比较器将控制端的电压与内部参考电压进行比较,并产生一个误差信号。
当控制端电压低于参考电压时,比较器输出高电平;当控制端电压高于参考电压时,比较器输出低电平。
2. 误差放大器:误差放大器将比较器输出的误差信号放大,并通过一个外部电阻网络将其反馈给控制端。
这个电阻网络由一个固定电阻和一个可变电阻组成,用于调节输出电压。
3. 输出驱动器:输出驱动器根据误差放大器的输出信号,通过一个功率晶体管来调节输出端的电压。
当误差放大器输出高电平时,驱动器关闭功率晶体管,输出电压下降;当误差放大器输出低电平时,驱动器打开功率晶体管,输出电压上升。
TL431的工作原理可以通过以下步骤来描述:1. 初始化:在开始时,将控制端的电压设置为参考电压,以确保输出电压处于稳定状态。
2. 反馈比较:比较器将控制端的电压与参考电压进行比较,并产生一个误差信号。
3. 误差放大:误差放大器将比较器输出的误差信号放大,并通过电阻网络反馈给控制端。
4. 输出调节:输出驱动器根据误差放大器的输出信号,控制功率晶体管的开关状态,从而调节输出端的电压。
5. 反馈循环:通过不断地反馈比较、误差放大和输出调节,TL431保持输出电压稳定在设定值。
TL431的工作原理基于反馈控制,通过不断地调节控制端的电压来实现稳定的输出电压。
它具有精度高、温度稳定性好、响应速度快等特点,广泛应用于电源管理和电压参考等领域。
以上是对TL431工作原理的详细描述,希翼能满足您的需求。
如有任何疑问,请随时向我提问。
tl431调压原理
tl431调压原理TL431调压器是一种常用的线性调压电路,它通过反馈控制实现稳定的输出电压。
在实际电路设计中,TL431调压原理被广泛应用于各种电源、稳压器和电压参考源等电路中。
TL431调压原理的核心是基准电压的比较和反馈控制。
TL431是一种带有可调比较器的开关稳压器,它具有高精度、高稳定性和低功耗的特点。
在TL431内部,有一个基准电压源,通常为2.5V,该电压源与外部电压进行比较。
在TL431调压器的工作过程中,通过将基准电压与参考电压进行比较,产生误差电压。
然后将误差电压输入到一个误差放大器中,放大误差电压的幅度。
放大后的误差电压与一个三端电流源相结合,形成一个反馈回路。
当输出电压低于设定值时,误差电压将增大,使得三端电流源提供更大的电流。
这些电流将通过一个输出电阻网络流过负载,产生足够的电压降,以使输出电压保持在设定值附近。
当输出电压高于设定值时,误差电压将减小,使得三端电流源提供较小的电流。
这样,输出电阻网络流过负载的电流将减小,从而减小输出电压。
通过不断地比较和调整,TL431调压器能够实现稳定的输出电压。
它具有很高的精度和稳定性,可以在广泛的工作温度范围内提供可靠的调压功能。
除了基本的调压功能外,TL431调压器还具有其他一些特性。
例如,它具有过温保护功能,当温度超过一定限制时,会自动降低输出电压,以保护电路和负载。
此外,TL431还具有短路保护和过电流保护等功能,能够有效地保护电路和负载不受损坏。
TL431调压器的应用非常广泛。
在各种电源电路中,它可以用作稳压器,提供稳定的电压给后级电路。
在电压参考源中,它可以提供一个稳定的基准电压,用于比较和校准其他电路。
此外,TL431还可以用于电池充电器、LED驱动器、开关电源等各种电子设备中。
总结起来,TL431调压原理是一种基于反馈控制的线性调压电路。
通过比较基准电压和参考电压,产生误差电压,并通过三端电流源和输出电阻网络实现稳定的输出电压。
TL431的工作原理
TL431的工作原理TL431是一种广泛应用于电子设备中的三端稳压器。
它具有高精度、低温漂移和低动态输出阻抗等特点,被广泛应用于电源管理、电压参考和电流限制等领域。
下面将详细介绍TL431的工作原理。
一、TL431的基本结构TL431是一种基于二极管结构的三端稳压器。
它由一个稳压二极管、比较器和一个放大器组成。
稳压二极管的作用是产生一个与参考电压相关的稳定电压。
比较器用于比较输入电压与稳定电压的大小,并产生一个误差信号。
放大器则用于放大误差信号,并驱动输出端的电流。
二、TL431的工作原理可以分为三个阶段:起始阶段、调整阶段和稳定阶段。
1. 起始阶段:当电源打开时,输入电压通过稳压二极管供电给比较器和放大器。
此时,比较器的输出为高电平,放大器的输出为低电平。
输出端的电流为零。
2. 调整阶段:在起始阶段,输出端的电流为零,输入电压通过稳压二极管供电给比较器和放大器。
当输入电压超过参考电压时,比较器的输出变为低电平,放大器的输出变为高电平。
此时,输出端的电流开始增加。
3. 稳定阶段:在调整阶段,输出端的电流逐渐增加,直到达到稳定状态。
在稳定状态下,比较器的输出与放大器的输入相等,输出端的电流保持稳定。
如果输入电压发生变化,比较器会根据误差信号调整输出端的电流,以维持稳定的输出。
三、TL431的特点TL431具有以下几个特点:1. 高精度:TL431的输出电压精度可以达到0.5%。
这使得它在需要高精度稳压的应用中得到广泛应用。
2. 低温漂移:TL431的输出电压对温度的变化非常敏感,但其温度漂移很小。
这使得TL431在温度变化较大的环境中依然能够提供稳定的输出。
3. 低动态输出阻抗:TL431的输出端具有低动态输出阻抗,这意味着它能够提供较低的输出阻抗,从而提高电路的稳定性和响应速度。
4. 宽工作电压范围:TL431能够在较宽的工作电压范围内工作,通常可以达到2.5V至36V。
5. 可调节性:TL431的输出电压可以通过调整参考电压来实现调节。
TL431的工作原理
TL431的工作原理TL431是一种三端稳压器,常用于电源电压调节和参考电压源。
它具有高精度、低温漂移、低噪声和高稳定性等特点,被广泛应用于各种电子设备中。
TL431的工作原理基于反馈控制。
它通过比较一个参考电压和一个反馈电压来实现稳压功能。
当反馈电压低于参考电压时,TL431的输出电压会增加,反之则减小。
这种反馈机制使得TL431能够自动调节输出电压,以保持稳定的输出。
TL431内部结构包括一个比较器、一个参考电压源和一个输出驱动器。
比较器将参考电压与反馈电压进行比较,并产生一个控制信号。
参考电压源提供一个稳定的参考电压,通常为2.5V。
输出驱动器根据控制信号来调节输出电压。
TL431的输出电压可以通过外部电阻分压器来设置。
电阻分压器将一部分输出电压反馈给TL431的反馈引脚,使其能够进行电压比较和调节。
通过调整电阻分压比例,可以实现不同的输出电压。
在TL431的工作过程中,稳定性是一个重要的考虑因素。
稳定性取决于参考电压源和输出驱动器的性能。
参考电压源需要具有高精度和低温漂移,以确保输出电压的稳定性。
输出驱动器需要具有足够的带宽和响应速度,以保持输出电压的快速调节能力。
除了稳定性,TL431还具有低噪声和高精度的特点。
这使得它在对电压要求较高的应用中表现出色。
此外,TL431还具有过温保护和短路保护等功能,以提高系统的可靠性和安全性。
总结起来,TL431是一种基于反馈控制的三端稳压器,通过比较参考电压和反馈电压来实现稳定的输出电压。
它具有高精度、低温漂移、低噪声和高稳定性等特点,被广泛应用于电源电压调节和参考电压源等领域。
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 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TL431大功率可调稳压电源电路图
TL431大功率可调稳压电源电路图
TL431是用于稳压电路的精密基准电压集成电路,它的输出电压连续可调,最高可达36V。
工作电流最高可达100mA。
下图是用TL431作基准电压源,K790场效应管作调整管构成的高精度稳压电源,输出电流可达6A。
电路原理:220v电压经变压器B降压、D1-D4整流、C1滤波。
此外D5、D6、C2、C3组成倍压电路(使得Vdc=60V),Rw、R3组成分压电路,TL431、R1组成取样放大电路,9013、R2组成限流保护电路,场效应管K790作调整管,C5是输出滤波电容器。
稳压过程:当输出电压降低时,f点电位降低,经TL431内部放大使e点电压增高,经K790调整后,b点电位升高;反之,当输出电压增高时,f点电位升高,e点电位降低,经K790调整后,b点电位降低。
从而使输出电压稳定。
限流保护:当输出电流大于6A时,三极管9013处于截止,使输出电流被限制在6A以内,从而达到限流的目的。
本电路除电阻R1选用2W、R2选用5W外,其它元件无特殊要求,元件参数如图所示。
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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。
关于TL431的问题
关于TL431的问题,我接触的很多电路中都有用到TL431的,她是一个调压器件,这我清楚。
但我不清楚的是TL431为什么会使R级稳定在2.5V而不是1.6V或者2.0V什么的。
图1 图2 图3 图4 图5
(1)如上图4所示,TL431中的放大器应该是一个比较器,(不知我是否理解的正确?)当R级电压大于2.5时,后端的三级管基级电压为正,处于发射结正偏,集电结也正偏的状态,三级管饱和导通,阳级电压下降。
(2)在此另一个问题又出来了,阳级电压下降又会导致TL431什么结果?在图5中,我可以得知,因为K级电压下降,导致R2上的分压减少(即R级电压降低),但是在图4中K级电压是通过何种途径影响到R级电压的呢?(3)当R 级电压低于2.5V时,TL431后端的三级管基级电压为负,处于发射结和集电结都反偏的状态,三级管截止,那TL431又是如何使R级电压稳定在2.5V上的呢?(4)在图5中,我猜想的电流是这样流通的,先是电流流过R1和R2,得到TL431R级上的电压,然后TL431才开始工作,但这样有一个问题,假如一开始时R级上得到的分压低于2.5V时,是不是TL431就永远不工作了(因为TL431后端的三级管截止了)?
因为不清楚,所以问的问题比较混乱,希望大家见谅,也希望可以得到大家的真心帮助,谢谢大家。
TL431的工作原理
TL431的工作原理TL431是一种广泛应用于电子设备中的三端稳压器件。
它具有稳定的输出电压和较低的温度系数,可用于电源电压调节、电流限制和电压比较等应用。
本文将详细介绍TL431的工作原理。
一、TL431的基本结构TL431是一种基于二极管的可编程稳压器件,它由一个可变电阻、一个比较器和一个输出放大器组成。
其基本结构如下图所示:```_______| |VIN --| TL431 |-- VOUT|______|```其中,VIN为输入电压,VOUT为输出电压。
二、TL431的工作原理基于反馈控制。
当输入电压VIN施加在TL431的引脚时,比较器内部会将VIN与参考电压进行比较。
参考电压通常为2.5V,可以通过外部电阻分压网络进行调整。
1. 当VIN大于参考电压时,比较器输出高电平,使得输出放大器导通,输出电压VOUT接近于地电平。
2. 当VIN小于参考电压时,比较器输出低电平,使得输出放大器截止,输出电压VOUT接近于VIN。
通过不断调整参考电压和外部电阻分压网络,可以实现不同的输出电压。
此外,TL431还具有过温保护功能,当温度超过一定阈值时,输出电压会自动降低以保护设备。
三、TL431的特点和应用1. 稳定性:TL431具有良好的稳定性和温度系数,能够在广泛的温度范围内提供稳定的输出电压。
2. 精度:TL431的输出电压精度较高,通常在1%摆布。
3. 可编程性:通过调整参考电压和外部电阻分压网络,可以实现不同的输出电压。
4. 低功耗:TL431的工作电流较低,仅为几微安。
5. 应用广泛:TL431可用于电源电压调节、电流限制、电压比较和电压保护等领域。
四、TL431的应用示例以下是一个使用TL431的应用示例:电源电压调节。
在电源电压调节电路中,TL431可以作为一个稳压器使用。
通过调整外部电阻分压网络,可以实现不同的输出电压。
例如,当参考电压为2.5V,外部电阻分压比为10:1时,输出电压为25V。
用TL431制作大功率可调稳压电源的应用
用TL431制作大功率可调稳压电源的应用TL431是输出电压可调的精密电压基准IC,是一款有良好热稳定性的三端可调分流基准源,辅以适当的外围电路(只需两只电阻或一只电位器)即可实现输出电压从2.5V至36V连续可调,电路简单制作难度小而精度很高,而且输出纹波极小,甚至可以为要求较高的高档电器供电,因此完全可以满足要求。
从废开关电源板上找到几只TL431,再从元件盒中找来几只绿蓝点的正品 3DD15、2N3055,几只2200μ/25V、1000μ/16V 电容、5K电位器、510Ω/KW电阻,几块废板还有铝板散热器,按图一电路组装,然后将输入端接到一只0—20V可调直流电源上,调可调直流电源输出15V,这时TL431板输出4V,调电位器可使TL431板输出4V—12V。
再将可调直流电源从15V 缓缓调到20V,可以看到TL431 板输出始终保持在 12V不变。
给TL431接一只12V10AH电瓶,并将输入端接入太阳能板(该板正常输出在17V至21V),用3A电流表串入充电回路,并用万用表25V 档监测TL431 板的输出电压,改变太阳能板的方向,可以看到电流表的示数在0至2.1A 之间变化,而电压表的示数始终保持12V不变,表明TL431充电板制作获得成功且工作状态良好。
后来又陆续做了三个类似的稳压电源,都用TL431作电压调整,效果不错,其中两个当所用大功率管β<40 时,电压调整范围大幅缩小(4-10V,无法调至12V),且电压不稳,起初以为是TL431不行,换了以后还是一样,才觉察不是TL431的问题,是大功率管的放大量太小的缘故,增加了一只 8050 管构成达林顿就轻松解决了。
第四个是用N沟道MOSFET (大功率场效应管)替代普通三极管同样获得成功,只是限流电阻要改为1.8K。
四个稳压电源至今一直工作正常。
小结:①TL431性能优异,电压调整效果好,用它制作的稳压电源性能不错,值得推荐。
tl431 原理
tl431 原理
TL431是一种三端稳压器,用于提供稳定的参考电压或调整电路的电压。
TL431的原理基于压差比较,其内部包含了一个可调电压参考源、比较器和输出驱动器。
TL431的可调电压参考源产生一个稳定的参考电压,该参考电压由外部电阻分压确定。
这个参考电压可以通过调整外部电阻的值来改变,从而实现需求的输出电压。
TL431的比较器将输入电压与参考电压进行比较。
当输入电压低于参考电压时,比较器输出一个高电平信号;当输入电压高于参考电压时,比较器输出一个低电平信号。
这种比较的结果被发送到输出驱动器。
TL431的输出驱动器根据比较器的结果控制输出电流。
当比较器输出高电平时,输出驱动器关闭,输出电流为零;当比较器输出低电平时,输出驱动器打开,输出电流由负载来决定。
通过调整输入和输出电压,TL431可以被用作电源调节器、过零开关阀控制、过电流保护、电池充放电保护等。
总之,TL431通过可调电压参考源、比较器和输出驱动器的组合来实现电路稳定输出电压的功能。
它的原理基于压差比较,能够在各种应用中提供可靠的电压调整和稳定性。
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。
3
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。
TL431内部电路参数
TL431功能简介本设计的基准电压和反馈电路采用常用的三端稳压器TL431来完成,在反馈电路的应用中运用采样电压通过TL431限压,再通过光电耦合器PC817把电压反馈到SG3525的COMP端。
由于TL431具有体积小、基准电压精密可调,输出电流大等优点,所以用TL431可以制作多种稳压器。
其性能是输出电压连续可调达36V,工作电流范围宽达0.1~100mA,动态电阻典型值为0.22欧,输出杂波低。
其最大输入电压为37V,最大工作电流为150mA,内基准电压为2.5V,输出电压范围为2.5~30V。
TL431是由美国德州仪器(TI)和摩托罗拉公司生产的2.5~36V可调式精密并联稳压器。
其性能优良,价格低廉,可广泛用于单片精密开关电源或精密线性稳压电源中。
此外,TL431还能构成电压比较器、电源电压监视器、延时电路、精密恒流源等。
TL431大多采用DIP-8或TO-92封装形式,引脚排列分别如图4.26所示。
图中,A为阳极,使用时需接地;K为阴极,需经限流电阻接正电源;UREF是输出电压UO的设定端,外接电阻分压器;NC为空脚。
TL431的等效电路如图所示,主要包括①误差放大器A,其同相输入端接从电阻分压器上得到的取样电压,反相端则接内部2.5V基准电压Uref,并且设计的UREF=Uref,UREF通常状态下为2.5V,因此也称为基准端;②内部2.5CV基准电压源Uref ;③NPN型晶体管VT,它在电路中起到调节负载电流的作用;④保护二极管VD,可防止因K-A间电源极性接反而损坏芯片。
TL431的电路图形符号和基本接线如图4.27所示。
它相当于一只可调式齐纳稳压管,输出电压由外部精密分压电阻来设定,其公式为(4-16) :R3是IKA的限流电阻。
其稳压原理为:当UO上升时,取样电压UREF也随之升高,使UREF>Uref,比较器输出高电平,使VT导通,UO开始下降。
反之,UO下降会导致UREF下降,从而UREF在本设计中就是利用TL431和光耦构成反馈电路,其工作原理就是当输出电压发生波动时,经分压电阻得到的取样电压就与TL431中的2.5V基准电压进行比较,在阴极上形成误差电压,使LED的工作电流发生变化,再通过光耦去改变SG3525的COMP控制端电流的大小,调节SG3525的输出占空比,从而达到稳压的目的非常好用的电子器件datasheet搜索: 。
tl431原理
tl431原理
TL431是一种可调节稳压器件,用于在电子电路中提供稳定的参考电压。
它基于反馈原理工作,具有高精度和低温漂移的特点。
TL431由一个可调节的温度补偿稳定器和一个可调式电流源组成。
它的参考电压(Vref)可以通过对电流源的控制来调整。
当参考电压与输入电压进行比较时,反馈电阻网络会通过控制电流源来实现输出电压的调节。
具体来说,当输入电压超过参考电压时,TL431会产生高电平输出,这会将高电平传递到负载并使其电压下降,进而实现稳压作用。
而当输入电压低于参考电压时,TL431会产生低电平输出,将低电平传递到负载,使其电压增加,进而实现稳压。
在稳压的过程中,TL431可以根据需要自动调整参考电压,从而实现精确的稳定输出。
这使得TL431在许多应用中都能找
到广泛的用途,如电源管理、电池充电器、稳压器等。
TL431具有较强的抗干扰能力和快速的响应速度,有效地保护了后级电路的稳定性和可靠性。
它不仅具有广泛的工作温度范围和电压范围,还可以实现低能耗和小体积的设计。
总而言之,TL431是一种基于反馈原理工作的可调节稳压器件,通过调整参考电压来实现精确的稳定输出。
其高精度、低温漂移和快速响应的特点使其成为电子电路中常用的稳压器件。
TL431的工作原理
TL431的工作原理TL431是一种广泛应用于电子电路中的电压参考源。
它是一种可调节的精密稳压器,能够以非常精确的方式提供一个稳定的参考电压。
在本文中,我们将详细介绍TL431的工作原理。
1. 概述TL431是一种三端稳压器,具有一个参考电压输入引脚(REF)、一个比较输入引脚(Cathode)和一个输出引脚(Anode)。
它采用了一个可调电阻网络,通过对输入电压进行比较来调整输出电压,以使其保持稳定。
2. 工作原理当输入电压施加在TL431的参考电压输入引脚(REF)上时,它与内部参考电压进行比较。
内部参考电压通常为2.5V。
如果输入电压高于2.5V,TL431将开始导通,输出引脚(Anode)将提供一个较低的电压。
如果输入电压低于2.5V,TL431将截止,输出引脚将提供一个较高的电压。
3. 可调电阻网络TL431的可调电阻网络由一个稳流二极管和一个三端可调电阻组成。
稳流二极管通过将恒定的电流流过可调电阻来控制输出电压。
可调电阻的阻值决定了输出电压的范围。
通过调整可调电阻的阻值,可以改变输出电压的设定值。
4. 反馈机制TL431通过反馈机制来实现稳定的输出电压。
当输出电压发生变化时,反馈电路将调整可调电阻的阻值,以使输出电压保持在设定值附近。
这种反馈机制使得TL431能够在不同负载条件下提供稳定的输出电压。
5. 应用领域由于TL431具有精确的稳定性和可调性,它在许多电子电路中得到广泛应用。
以下是一些常见的应用领域:- 电源稳压器:TL431可以用作电源稳压器的参考源,提供稳定的参考电压。
- 电压比较器:TL431可以用作电压比较器,用于检测输入电压是否达到某个设定值。
- 温度补偿电路:TL431可以用于温度补偿电路,以保持电路的稳定性。
- 电流限制器:TL431可以用作电流限制器,限制电路中的电流。
总结:TL431是一种可调节的精密稳压器,通过比较输入电压和内部参考电压来调整输出电压。
它采用可调电阻网络和反馈机制来实现稳定的输出电压。
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的应用及原理
TL431的应用及原理引言TL431是一种广泛应用于控制电路中的精密可调节电压参考源。
它具有高精度、低漂移、宽工作电压范围等特点,因此在各种电子设备中得到了广泛的应用。
本文将重点介绍TL431的应用领域以及其工作原理。
TL431的应用领域TL431作为一种精密可调节电压参考源,可以广泛应用于以下领域:1.电源管理系统:TL431常用于电源管理系统中的过压保护、欠压保护以及输出电压稳定性控制等方面。
通过对TL431的调节,可以实现对电源输出的精确控制。
2.手机充电器:TL431可以用于手机充电器中的电压稳定器电路。
通过对电流进行控制,可以实现对输出电压的稳定性控制,从而保证充电器输出的电压符合标准要求。
3.智能家居设备:TL431在智能家居设备中也有广泛的应用。
例如,可以将TL431用于智能插座中的过载保护电路,以保证设备在过载情况下能够及时切断电源,避免发生安全事故。
4.汽车电子系统:TL431在汽车电子系统中的应用也逐渐增多。
例如,可以将TL431用于汽车的电压稳定器电路,以保证各个电子设备在汽车运行过程中能够正常工作。
TL431的工作原理TL431的工作原理主要基于其内部结构和基准电压的参考。
下面将详细介绍TL431的工作原理:1.内部结构:TL431内部由一个比较器和一个稳压源组成。
比较器用于对输入电压和内部基准电压进行比较,并根据比较结果调节稳压源的输出。
稳压源的输出通过一个输出引脚输出给外部电路。
2.基准电压:TL431内部的基准电压一般为2.5V,虽然有些型号的TL431基准电压可能有所不同,但工作原理基本相同。
这个基准电压会和输入电压进行比较,从而产生一个比较结果,进而通过稳压源的调节,输出一个稳定的电压。
3.输入电压:TL431的工作电压范围通常为2.5V到36V,可以适用于大部分电子设备的工作电压范围。
4.输出电压:通过对外部电路的连接,可以使TL431实现不同的输出电压,通常范围为2.5V到36V。
TL431BLP可编程精确电压调节器TO-92说明书
400
200
0
-20-01.0
0
1.0
2.0
3.0
VKA, CATHODE VOLTAGE (V)
Figure 6. Reference Input Voltage versus Ambient Temperature
2600 2580 Input
2560 Vref 2540
VKA IK VKA = Vref
0.77
W
162 ℃/W
0~150 ℃
0~70
℃
-65~150 ℃
Programmable Precision Regulator
TO-92
A
E
B
G
1 23
C
Recommended Operating Conditions
Parameter
Symbol Min Max Unit
Cathode Voltage Cathode Current Range
Vref , REFERENCE INPUT VOLTAGE (mV)
5HY01012019
35
0&&6(0,&20
Curve Characteristics
∆ Vref, REFERENCE INPUT VOLTAGE (mV)
Figure 8. Change in Reference Input Voltage versus Cathode Voltage
TL431BLP
IK, CATHODE CURRENT (mA)
Figure 1. Test Circuit for VKA = Vref
Input
IK
VKA
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采用TL431的交流电子调压器
TL431是一种可调式精密稳压器,具有噪声低,输出电压连续可调(25~36V)。
输出动态电阻小,电流较大等特点。
因此,在电子电路中得到了广泛的应用。
将TL431应用于交流调压器,可达到简化电路结构,改善电路性能的目的。
本文设计的交流电子调压器,当市电电压在158~270V范围内变化时,自动调节输出电压为220V+-7%,当市电电压低于158V或高于270V时,能自动切断电源,因而又具有欠压和过压保护功能。
如图是交流电子调压器的电路图。
图中R1一R5为10k欧,RP1~RP5为10k欧电位器,A1~A5为TL431,V1~V4为IN4001,C 为4700uF/50V,K1~K5为JQX-14F(DC12V)。
市电经自耦变压器T、V1~V4桥式整流和电容C滤波后,供检测电路作电压取样用。
+12V 电源是由电容C滤波后的电压经7812稳压获得(注:图中省略)。
变压器1、3抽头作为固定的市电输入,其值在158~270V范围内电容C的两端电压也随之改变,当电位器变化时,RP1~RP4的可调端电压超过2.5V时,A1~A4便依次导通,使继电器K1~K4依次吸合,从而改变输出端与调压器的抽头由5->2接通,达到自动调压目的。
当市电输入从158~180V时,A1导通,由1、5抽头输出220V 土7%;当市电输入从180~205V时,A1.A2导通,由1.4抽头输出220V土7%;当市电输入从205~235V时,A1.A2及A3导通,直接由1.3抽头输出220V+-7%;当市电输入从235一270V时,A1、
A2、A3及A4。
导通,由1.2抽头输出220Vt7%;当市电输入低于150V时,A1不导通,K1释放闭合触点,切断输出供电回路,起到欠压保护作用;当市电输入高于270V时,A6导通,K5吸合,
切断输出供电回路,起到过压保护作用。
本文介绍的调压器,由于采用了TL431,所以很易通过改变
电位器RP1~RP5可调端的位置,来调整调压器的调压范围和过压、欠压保护值。