TL431是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准电压源,也被称为电压调解器或三端取样集成电路,它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从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,因其性能好、价格低,因此广泛应用在各种电源电路中。

TL431 中文资料

TL431是可控精密稳压源。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 中文资料


参数和特性
 
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)

 

特点

1. 输出电压最高到 40V

2. 动态输出阻抗低,典型值为 0.2Ω

3. 阴极电流能力为 0.1mA~100mA

4. 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)}

 

引脚图及功能

TL431的封装形式与塑封三极管 9013 等相同,如图 1a 所示,同类产品还有图 1b 所示的双列直插外形的。它有 3 个引脚分别为:阴极(CATHODE)、阳极(ANODE)和参考端(REF)。分别简记为 C、A、R,在电路中的符号如图 1(c)所示。图 2 为功能模块示意图。由图可以看到,Vref 是一个内部为 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 Vref(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 150mA 变化(该图绝不是 TL431 的实际内部结构,只是用来分析功能)。

 

引脚图及功能

图 1 TL431 封装和电路符号

 

引脚图及功能

图 2 TL431 功能模块图

 

工作原理

工作原理:

TL431 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。在图 3 所示的电路中,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 的分流也就增加,从而又导致 V0 下降。显见,这个深度的负反馈电路必然在 REF 端的电压等于基准电压处稳定,此时 V0=(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,V0=5V。需要注意的是,在选择电阻时必须保证 TL431 工作的必要条件,就是通过阴极的电流要大于 1mA。

 

工作原理

图 3 TL431 等效电路图

 

TL431 具体工作原理就是:当输入电压增大,输出电压增大导致了输出采样增大,这时内部电路通过调整使得流过自身的电流增大,这也就使得流过限流的电路增大,这样限流电阻的压降增大,而输出电压等于输入电压减限流电阻压降增大使得输出电压减小,实现稳压。

 

内部结构

 

内部结构

 

作用和用途

应用电路:

 

 

1. 精密基准电压源

精密基准电压源电路(如图所示)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。

 

作用和用途

精密基准电压源电路图

 

2. 可调稳压电源

如图所示,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。

 

作用和用途

可调稳压电源电路图

 

3. 过电压保护电路

如图所示,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。

 

作用和用途

  过电压保护电路图