使用TL431的电压比较器电路设计

TL431的几种常见用法在上篇文章中已详细介绍，可在我的历史文章中查找。 这篇文章给大家介绍一种使用TL431实现的电压比较器电路。

比较器基础知识

比较器是一种用来比较两路输入电压相对大小的电路，电路符号如下图。

比较器除电源引脚之外，还有两个模拟电压输入端Uin+和Uin-。 一个数字状态输出端Uout，输出端仅有两种状态，且满足如下关系：

其中UH代表高电平，UL代表低电平。 比较器的输出级，使用三极管集电极作为输出(OC输出)，如下图所示：

这种情况下比较器输出引脚为高阻态，电路设计中是不允许出现高阻态的，这样会引起电路的不稳定。 因此需要在输出引脚上添加上拉电阻，使得比较器输出引脚电平确定为两态(高电平/低电平)。

实际应用电路如下：

5分钱的比较器方案

对比较器有了简单的了解后，开始步入这篇文章的正题，五分钱的比较器应用方案。

首先下载TL431的数据手册，你会看到TL431的内部框图。 内部由一个等效运放，NPN三极管，二极管组成。

运放的理想开环增益为无穷大，当运放信号输入端电压不相等时，输出会持续调节，使得输出电压升高或者降低，直到受电压轨(VCC/GND)限制输出电压不再变化为止。

TL431内部参考电压约等于2.5V。 因此我们可以利用上述原理，让输出在VCC和GND之间变化，实现一种以2.5V为电压基准的电压比较器。 仿真图如下所示：

实例应用

是不是很简单，上文只是进行了定性分析，说明了TL431能够用作比较器，那有没有应用价值呢? 答案是有的，下面来举例说明：

假如需要检测环境温度，当温度超过设定值时通过继电器控制风扇开始工作。 电路如下，其中的参数没有给出，需要根据实际情况计算。 在应用中需要添加电容可起到储能和滤波的作用。

这篇文章就分享到这里了，有兴趣的朋友可以试着将其应用到你的设计中。