TL431的具体工作原理:当输入电压增大,输出电压增大导致了输出采样增大,这时内部电路通过调整使得流过自身的电流增大,这也就使得流过限流电阻的电流增大,这样限流电阻的压降增大,而输出电压等于输入电压减限流电阻压降,输入电压增大与限流电阻压降增大使得输出电压减小 ,实现稳压。
参数和特性
可编程输出电压:2.5V~36V,电压参考误差:±0.4% ,典型值@25℃(TL431B),低动态输出阻抗:0.22Ω(典型值),温度补偿操作全额定工作温度范围,负载电流1.0毫安--100毫安。全温度范围内温度特性平坦,典型值为50 ppm/℃,最大输入电压为37V最大工作电流150mA,内基准电压为2.495V(25°C)
特点
1. 输出电压最高到 40V
2. 动态输出阻抗低,典型值为 0.2Ω
3. 阴极电流能力为 0.1mA~100mA
4. 全温度范围内温度特性平坦,典型值为 50ppm/℃
5. 噪声输出电压低
6. 快速开态响应
7. ESD 电压为 2000V
输出电压计算公式
UO=2.5*{1+(R1/R2)}
内部结构
TL431的具体功能可以用图c的功能模块示意。由图可以看到,VI是一个内部的2.5V的基准源,接在运放的反向输入端。由运放的特性可知,只有当REF端(同向端)的电压高于VI(2.5V)时,三极管中才会有电流通过,同相输入电压少于2.5V时,三极管处于截止状态(理想状态下),随着REF端电压的微小变化,通过三极管图1的电流将从1mA到100mA变化。当然,该图绝不是TL431的实际内部结构,但可用于分析理解电路。
TL431内部等效电路如图d所示。
TL431可等效为一只稳压二极管,其基本连接方法如下图所示。下图a可作2.5V基准源,下图b作可调基准源,电阻R2和R3与输出电压的关系为U0=(1+R2/R3)2.5V
保护电路
当最大输出电流是6A,那么当输出电流超过6A时,R2上的电压降升高,将大于9013的BE间结电压(0.6V左右),从而使得9013处于饱和,输出电流被阻止在6A以内,
元器件说明:R1选用2W、R2选用5W,其他元器件可以电路图中的参数应用。
恒压电路应用
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,器件可以通过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的分流也就增加,从而又导致Vo下降。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。选择不同的R1和R2的值可以得到从2.5V到36V范围内的任意电压输出,特别地,当R1=R2时,Vo=5V。需要注意的是,在选择电阻时必须保证TL431工作的必要条件,就是通过阴极的电流要大于1 mA 。
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应用中的方法。将这个电路稍加改动,就可以得到在很多实用的电源电路
tl431好坏是如何判断
根据其内部功能(SO-92封装为1R,2A,3K),好的TL431用万用表的二极管档,测量R到K为通(800多),反测不通;测量A到K通(600多),K到A不通;R到A不通,A到R通(800多,数值最大)。该通的不通,就可能是过流烧坏了。