1特性：
有良好的熱穩(wěn)定性，輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意地設(shè)置到從Vref（2.5V）到36V范圍內(nèi)的任何值，典型動(dòng)態(tài)阻抗為0.2Ω，在很多應(yīng)用中可以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)電源等等，參考電壓源誤差±1.0%，低動(dòng)態(tài)輸出電阻,典型值為0.22Ω,輸出電流1.0~100mA;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。
2 工作原理
該芯片的內(nèi)部等效電路如圖2所示。由輸入級(jí)、穩(wěn)壓基準(zhǔn)、差分放大器、復(fù)合管、輸出級(jí)構(gòu)成，兩個(gè)二極管均為反向極向保護(hù)，引線端子REF為參考電壓輸入端，ANODE為公共陽極端，CATHODE為輸出陰極端。
圖2 內(nèi)部電路原理圖
其等效功能框圖如圖3所示。其中REF為基準(zhǔn)電壓（REF=2.5V），運(yùn)放為同相放大器，三極管并聯(lián)型調(diào)整管（總增益A0≥1000倍），二極管為饋電支路。
Vref是一個(gè)內(nèi)部的2.5V基準(zhǔn)源，接在運(yùn)放的反相輸入端。由運(yùn)放的特性可知，只有當(dāng)REF端（同相端）的電壓非常接近Vref（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，通過三極管的電流將從1到100mA變化。
3 技術(shù)指標(biāo)
TL431的電氣參數(shù)見表1
表1 TL431電氣參數(shù)
| 參數(shù)名稱 | 稱號(hào) | 測(cè)試條件 | TL431 | 單位 | ||
| min | type | max | ||||
| 基準(zhǔn)電壓 | VR | VKA=VR,IK=10mA | 2440 | 2495 | 2550 | mV |
| 基準(zhǔn)電壓溫漂 | ST | ST=ΔVR/VR/ΔT | ±5* | ±30 | ±50 | ppm/℃ |
| 基準(zhǔn)電壓調(diào)整率 | SV | SV=ΔVR/ΔVKA | 0.4* | -1 | -2 | mV/V |
| 參考端輸入電流 | IR | IK=10mA | 0.5* | 2 | 4 | μA |
| 最小陰極電流 | IKAmin | VKA=5V | 0.2* | 0.4 | 1 | mA |
| 最大陰極電流 | IKAmax | VKA=5V | 100 | 120 | 150* | mA |
| 最小陰極電壓 | VKAmin | （略） | 2.2* | 2.5 | 2.6 | V |
| 最大陰極電壓 | VKAmax | （略） | 36* | 37 | 44 | V |
| 最大耗散功率 | PD | （略） | 700 | 900 | 1300 | mW |
該器件的主要技術(shù)指標(biāo)為：
●基準(zhǔn)電壓溫漂?。骸堋?0ppm／℃；
●基準(zhǔn)電壓精度高：2.5V±1％；
●輸出噪聲電壓低：≤100μVpp；
●穩(wěn)壓范圍寬：(2.5～36)V連續(xù)可調(diào)；
●負(fù)載電流范圍大：(1.0～100)mA。
4 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，端電壓調(diào)節(jié)也不方便，而由TL431構(gòu)成的穩(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)，電路簡單。當(dāng)在REF端引入輸出反饋時(shí)，器件可以通過從陰極到陽極很寬范圍的分流，控制輸出電壓。如圖4所示的電路，當(dāng)R1和R2的阻值確定時(shí)，兩者對(duì)Vo的分壓引入反饋，若Vo增大，反饋量增大，TL431的分流也就增加，從而又導(dǎo)致Vo下降。選擇不同的R1和R2的值其電壓調(diào)節(jié)范圍為2.5V～36V，當(dāng)R1短路或R2斷路時(shí)，Uo=VR=2.5V，在選擇電阻R時(shí)必須保證TL431工作的必要條件，就是通過陰極的電流要大于1 mA。
理論上以圖4分析方便些，但是實(shí)際應(yīng)用中典型接線如圖5所示，輸出電壓由下式確定：U0=[1+(R1/R2)]·Vref (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)應(yīng)該注意。
5V固定輸出：
過電壓保護(hù)電路：
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
電壓監(jiān)視器：
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時(shí)LED點(diǎn)亮，上限電壓 1/(R1+R2)Vref，下限電壓1/(R3+R4)Vref。選擇R3R4時(shí)使通過陰極的電流大于1mA。
圖8 電壓監(jiān)視器
比較器：
它是巧妙的運(yùn)用了Vref=2.5v這個(gè)臨界電壓。當(dāng)Vi<Vref時(shí)，V0=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。
恒流源電路:
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。
圖10 恒流源電路
聯(lián)系客服
