TL431使用方法.docxVIP

TL431特征及使用TL431的简介　　德州仪器公司（TI）生产的TL431是一是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。它的输出电压用两个电阻就能够随意地配置到从Vref（2.5V）到36V范围内的任何值（如图2）。该器件的典型动态阻抗为0.2Ω，在许多运用中能够用它代替齐纳二极管，比方，数字电压表，运放电路、可调压电源，开关电源等等。　　上图是该器件的符号。3个引脚分别为：阴极（CATHODE）、阳极（ANODE）和参考端（REF）。　　TL431的详细功能能够用如图1的功能模块示意。　　图1　　由图能够看到，VI是一个内部的2.5V基准源，接在运放的反相输入端。由运放的特征可知，只有当REF端（同相端）的电压特别接近VI（2.5V）时，三极管中才会有一个稳定的非饱和电流议决，并且随着REF端电压的微小改动，议决三极管图1 的电流将从1到100mA改动。当然，该图绝不是TL431的实际内部结构，所以不能基本地用这种组合来代替它。但假如在设计、剖析运用 TL431的电路时，这个模块图对开启思路，理会电路都是很有帮助的，本文的一些剖析也将基于此模块而展开。如果是比较器来用,REF脚如果低于2.5V,内部图中的三极管就截止　　2. 恒压电路运用　　图2　　前面提到TL431的内部含有一个2.5V的基准电压，所以当在REF端引入输出反馈时，器件能够议决从阴极到阳极很宽范围的分流，控制输出电压。如图2所示的电路，当R1和R2的阻值确定时，两者对Vo的分压引入反馈，若V o增大，反馈量增大，TL431的分流也就添加，从而又导致Vo降低。显见，这个深度的负反馈电路必然在VI等于基准电压处稳定，此时Vo= (1+R1/R2)Vref。挑选不一样的R1和R2的值能够得到从2.5V到36V范围内的随意电压输出，特别地，当R1=R2时，Vo=5V。须要留心的是，在挑选电阻时必须保证TL431工作的必要条件，就是议决阴极的电流要大于1 mA 。当然，这个电路并不太实用，但它很清晰地展示了该器件的工作原理在运用中的要领。将这个电路稍加改动，就能够得到在许多实用的电源电路，如图3，4。　　图3 大电流的分流稳压电路　　图4 精密5V稳压器　　3.　　　恒流电路运用　　由前面的例子咱们能够看到，器件作为分流反馈后，REF端的电压始终稳定在2.5V，那么接在REF端和地间的电阻中流过的电流就应是恒定的。运用这个特征，能够将TL431运用许多恒流电路中。　　图5　　如图5是一个实用的精密恒流源电路。原理很基本，不再赘述。但值得留心的是，TL431的温度系数为30ppm/℃，所以输出恒流的温度特征要比普通镜像恒流源或恒流二极管好得多，因而在运用中无需附加温度补偿电路。　　下面就推选一个用该器件为传感器电桥提供恒定偏流的电路，如图6。　　图6　　这是一个已连成桥路的硅压传感器的前级处理电路。Vref/R2的值应设为电桥工作所必要的恒定电流，该电流值通常会由传感器制造商提供。流经TL431阴极的电流由R1和电源电压Vs决定，在运用中通常让它等于桥路电流，但必须要留心大于1mA。　　由于TL431特别易于实现恒压或恒流，并且有很好的温度稳定性，因此很适合于仪表电路、传感器电路等设计运用。在此方面的运用例子许多，设计原理并不庞杂，本文不再一一推选。4.　　　可控分流特征的运用　　由第1节推选的功能模块图，当REF端的电压有微小改动时，从阴极到阳极的分流将随之在1～100mA内改动。运用这种可控分流的特征，能够用小的电压改动控制继电器、指示灯等，甚至可直接驱动音频电流负载。如图7是此运用的一个基本 400mW单声道功率放大电路。　　图7 　　　查看原图（大图）　　图8　　　5.　　　在开关电源上的运用　　在过去的普通开关电源设计中，通常采用将输出电压经历误差放大后直接反馈到输入端的模式。这种电压控制的模式在某些运用中也可以较好地发挥作用，但随着技能的成长，当今全球的电源制造业大多已采用一种有类似拓扑结构的方案。此类结构的开关电源有以下特征：输出经历 TL431(可控分流基准)反馈并将误差放大，TL431的沉流端驱动一个光耦的发光部分，而处在电源高压主边的光耦感光部分得到的反馈电压，用来调整一个电流模式的PWM控制器的开关时间，从而得到一个稳定的直流电压输出。上图是一个实用的4W开关型5V直流稳压电源的电路。该电路采用了此种拓扑结构并同时运用了TOPSwitch技能。图中 C1、L1、C8和C9构成EMI滤波器，BR1和C2对输入交流电压整流滤波，D1和D2用于消除因变压器漏感惹起的尖峰电压，U1是一个内置 MOSFET的电流模式PWM控制器芯片，它接受反馈并控制整个电路的工作。D3、C3是次极整流滤波电路，L2和C4组成低通滤波以降低输出纹波电压。 R2和R3是输