TL431的具體工作原理:當輸入電壓增大,輸出電壓增大導致了輸出采樣增大,這時內部電路通過調整使得流過自身的電流增大,這也就使得流過限流電阻的電流增大,這樣限流電阻的壓降增大,而輸出電壓等于輸入電壓減限流電阻壓降,輸入電壓增大與限流電阻壓降增大使得輸出電壓減小 ,實現穩壓。
參數和特性
可編程輸出電壓:2.5V~36V,電壓參考誤差:±0.4% ,典型值@25℃(TL431B),低動態輸出阻抗:0.22Ω(典型值),溫度補償操作全額定工作溫度范圍,負載電流1.0毫安--100毫安。全溫度范圍內溫度特性平坦,典型值為50 ppm/℃,最大輸入電壓為37V最大工作電流150mA,內基準電壓為2.495V(25°C)
特點
1. 輸出電壓最高到 40V
2. 動態輸出阻抗低,典型值為 0.2Ω
3. 陰極電流能力為 0.1mA~100mA
4. 全溫度范圍內溫度特性平坦,典型值為 50ppm/℃
5. 噪聲輸出電壓低
6. 快速開態響應
7. ESD 電壓為 2000V
輸出電壓計算公式
UO=2.5*{1+(R1/R2)}
內部結構
TL431的具體功能可以用圖c的功能模塊示意。由圖可以看到,VI是一個內部的2.5V的基準源,接在運放的反向輸入端。由運放的特性可知,只有當REF端(同向端)的電壓高于VI(2.5V)時,三極管中才會有電流通過,同相輸入電壓少于2.5V時,三極管處于截止狀態(理想狀態下),隨著REF端電壓的微小變化,通過三極管圖1的電流將從1mA到100mA變化。當然,該圖絕不是TL431的實際內部結構,但可用于分析理解電路。
TL431內部等效電路如圖d所示。
TL431可等效為一只穩壓二極管,其基本連接方法如下圖所示。下圖a可作2.5V基準源,下圖b作可調基準源,電阻R2和R3與輸出電壓的關系為U0=(1+R2/R3)2.5V
保護電路
當最大輸出電流是6A,那么當輸出電流超過6A時,R2上的電壓降升高,將大于9013的BE間結電壓(0.6V左右),從而使得9013處于飽和,輸出電流被阻止在6A以內,
元器件說明:R1選用2W、R2選用5W,其他元器件可以電路圖中的參數應用。
恒壓電路應用
前面提到TL431的內部含有一個2.5V的基準電壓,所以當在REF端引入輸出反饋時,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2所示的電路,當R1和R2的阻值確定時,兩者對Vo的分壓引入反饋,若V o增大,反饋量增大,TL431的分流也就增加,從而又導致Vo下降。顯見,這個深度的負反饋電路必然在VI等于基準電壓處穩定,此時Vo=(1+R1/R2)Vref。選擇不同的R1和R2的值可以得到從2.5V到36V范圍內的任意電壓輸出,特別地,當R1=R2時,Vo=5V。需要注意的是,在選擇電阻時必須保證TL431工作的必要條件,就是通過陰極的電流要大于1 mA 。
這個電路并不太實用,但它很清晰地展示了該器件的工作原理在應用中的方法。將這個電路稍加改動,就可以得到在很多實用的電源電路
tl431好壞是如何判斷
根據其內部功能(SO-92封裝為1R,2A,3K),好的TL431用萬用表的二極管檔,測量R到K為通(800多),反測不通;測量A到K通(600多),K到A不通;R到A不通,A到R通(800多,數值最大)。該通的不通,就可能是過流燒壞了。