发布时间:2025-09-23 | 浏览量:9
TL431是一种三端可调式精密并联稳压器,也被称为可调式精密基准电压源。它的主要功能是提供一个稳定、精确且可调的参考电压,常用于电源稳压、过压保护、恒流源、基准电压源等电路中。
在适用的汽车级、商用级和军用级温度范围内均可满足规定的热稳定性。可以通过两个外部电阻器将输出电压设置为介于 Vref(约为2.5V)和 36V 之间的任意值。其输出阻抗典型值均为 0.2Ω。此类器件的有源输出电路具有非常明显的导通特性,因此非常适合用于替代许多应用中的齐纳二极管,例如板载稳压器、可调节电源和开关电源。
TL431 功能引脚图解
TL431 有三个引脚,分别是:
阴极(Cathode,K)
阳极(Anode,A)
参考端(Reference,REF)
引脚功能:
阴极(K): 电流从阴极流出,起控制作用。
阳极(A): 电流从阳极流入,连接到电路的负极或地。
参考端(REF): 用于调整输出电压,通过连接外部电阻网络来设定所需的输出电压。
TL431 内部电路图
可以看出,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V1构成输入极,V3、V4、V5构成稳压基准,V7和V8组成的镜像恒流源与V6、V9构成差分放大器作中间级,V10、V11形成复合管,构成输出,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、单端输出直流放大器。
TL431 电路符号
TL431 封装封装
TL431 PCB 3D 模型
TL431 工作原理详解
基本原理:
TL431 的工作原理类似于一个可调节的齐纳二极管。它内部包含一个精密的 2.5V 基准电压源和一个运算放大器。当基准端(REF)电压达到 2.5V 时,运算放大器控制阴极(K)导通,使阴极和阳极之间产生电流,从而稳定输出电压。
电压设定公式:
通过外部分压电阻 R1 和 R2,可以设定 TL431 的输出电压 VOUT:
VOUT=VREF×(1+R2R1)+IREF×R1
VREF:内部基准电压,典型值为 2.5V。
IREF:基准端的偏置电流,通常很小,可忽略。
工作过程:
初始状态:当电路加电后,TL431 尚未导通,阴极和阳极之间无电流。
电压建立:通过外部电阻分压,REF 电压开始上升。
导通条件:当 REF 电压达到 2.5V,内部运算放大器使阴极导通。
稳压过程:TL431 调节阴极电流,使 REF 电压稳定在 2.5V,从而稳定输出电压。
所以 TL431 的工作原理是:
当输入电压增加时,输出电压增加,输出采样增加。这时,内部电路被调整以增加流过自身的电流,这也增加了电流限制电路。结果,限流电阻的电压降增加,输出电压等于输入电压减去限流电阻,压降的增加导致输出电压下降。从而实现电压调节。