????????TL431 是三端可調(diào)節(jié)并聯(lián)穩(wěn)壓器。可以通過(guò)兩個(gè)外部電阻器將輸出電壓設(shè)置為介于 Vref（約為 2.5V）和36V之間的任意值。其輸出阻抗典型值均為 0.2Ω。此類器件的有源輸出電路具有非常明顯的導(dǎo)通 特性，因此非常適合用于替代許多應(yīng)用中的齊納二極管，例如板載穩(wěn)壓器、可調(diào)節(jié)電源和開關(guān)電源。
?目錄
1、TL431基本概述
1.1、TL431工作條件
1.2、TL431的響應(yīng)速度與輸入電阻的關(guān)系
2、TL431常用的電路形式
2.1、TL431用于并聯(lián)型穩(wěn)壓器（LDO）
2.2、TL431用于2.5V基準(zhǔn)電壓源（2.1的特殊情況）
2.3、TL431用于比較器
2.4、TL431用于精密大電流串聯(lián)穩(wěn)壓器（LDO）
2.5、大電流并聯(lián)穩(wěn)壓器
3、其他好用的電壓基準(zhǔn)芯片
3.1、REF30xx系列電壓基準(zhǔn)芯片
1、TL431基本概述
1.1、TL431工作條件
????????TL431應(yīng)滿足正常的運(yùn)行條件，電壓K極電壓不得高于36V，正常工作電流不得小于1mA，不得高于36V。
????????在具有足夠電壓余量 (≥ 2.5V) 和陰極電流 (IKA) 的情況下，TL431 會(huì)強(qiáng)行將基準(zhǔn)引腳的電壓控制在2.5V。但是，基準(zhǔn)引腳不能懸空，因?yàn)樗枰?IREF ≥ 4μA，這是因?yàn)榛鶞?zhǔn)引腳會(huì)被驅(qū)動(dòng)到 NPN中，后者要有基極電流才能正常工作。
? ? ? ? K極與A極之間的電容器CL要選擇適當(dāng)，否則不但沒有濾波效果，還有害處（輸出會(huì)自激振蕩）?？梢远鄠€(gè)電容并聯(lián)，高低搭配，濾掉不同頻段的高頻干擾信號(hào)。如上圖中C曲線，選擇0.01~0.1uF電容時(shí)，可能導(dǎo)致器件振蕩，影響產(chǎn)品性能。根據(jù)曲線圖知，可以將CL直接取10uF。輸出K極與A極之間最好使用電容器CL，不然紋波會(huì)比較大。
????????TL431的使用和穩(wěn)壓二極管的使用又十分相似，穩(wěn)壓二極管在電路中工作時(shí)，其自身會(huì)產(chǎn)生一種不規(guī)則的周期性噪聲，這種不規(guī)則的噪聲稱為齊納噪聲。盡管齊納噪聲的電平不高，但它卻是影響穩(wěn)壓二極管輸出特性的重要原因之一。并聯(lián)的電容就可以吸收穩(wěn)壓二極管的齊納噪聲，以改善穩(wěn)壓二極管的輸出特性。另外，并聯(lián)在穩(wěn)壓二極管上的電容還可以吸收電源的紋波，使得穩(wěn)壓二極管的輸出電壓更加平穩(wěn)。其次，當(dāng)穩(wěn)壓二極管與電容并聯(lián)使用時(shí)，由于電容的充電作用，會(huì)使穩(wěn)壓二極管輸出電壓的建立時(shí)間增加，使輸出電壓緩慢地上升，不過(guò)，這僅是接通電源瞬間的情況。正常工作時(shí)，穩(wěn)壓二極管的輸出電壓是完全穩(wěn)定的。但是，當(dāng)TL431與電容并聯(lián)，其選用的容量值不適合時(shí)，有時(shí)不但起不到好的作用，反而會(huì)產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象，這是因?yàn)榱鬟^(guò)TL431的電流和電容的容量有一定的關(guān)系。但當(dāng)輸出電壓大于15V,IK大于10A可完全避免振蕩的發(fā)生。實(shí)際應(yīng)用時(shí)要求并聯(lián)一個(gè)33uF/10V的鉭電容或者并聯(lián)一個(gè)47uF/16V的電解電容。
1.2、TL431的響應(yīng)速度與輸入電阻的關(guān)系
????????輸入端電阻越大，TL431響應(yīng)越慢；輸入端電阻越小，TL431響應(yīng)越快。
? ? ? ? 如，輸入電壓Vcc=5V，輸出電壓Vo=Vref=2.5V，可得
????????????????（Vcc-Vo）/R >= 1mA，
????????????且（Vcc-Vo）/R <= 100mA
? ? ? ? 可得? ? 2.5KΩ >= R >= 25Ω 。
????????一般可取TL431工作電流為5~10mA。
2、TL431常用的電路形式
2.1、TL431用于并聯(lián)型穩(wěn)壓器（LDO）
? ? ? ? ?當(dāng)輸出電壓Vo通過(guò)基準(zhǔn)電壓引腳Vref分壓受R1和R2調(diào)控，通過(guò)修改R1與R2的值可以輸出不同的電壓值，最大電流輸出能力為100mA，應(yīng)選擇合適的Rsup。
? ? ? ? 以上為正電壓LDO，Vsup>0V，若想要輸出負(fù)電壓，僅需將（Vsup+Rsup）的組合與GND互換，并且輸出Vo接入TL431的A極即可。輸出為Vo=-(1+R1/R2)*Vref。
2.2、TL431用于2.5V基準(zhǔn)電壓源（2.1的特殊情況）
? ? ? ? 將R2斷開，R1短路，即Vref直接連接在K極，即可使輸出Vo=Vref，最大電流輸出能力為100mA，應(yīng)選擇合適的Rsup。
2.3、TL431用于比較器
????????當(dāng) TL431 的陰極/輸出電壓或電流未以任何形式饋送回基準(zhǔn)/輸入引腳時(shí)，該器件便是處于開環(huán)狀態(tài)。在向該器件施加合適的陰極電流 (Ika) 后，TL431將會(huì)具有下圖中所示的特性。這種配置具有高增益，因此 TL431通常用作比較器。TL431 在開環(huán)/比較器模式下的輸出低電平電壓大約為2V。這通常已經(jīng)足夠支持 5V 的供應(yīng)邏輯。但無(wú)法支持 3.3V 和 1.8V 的供應(yīng)邏輯。為了適應(yīng)這種情況，可以在輸出端連接一個(gè)電阻分壓器，以將輸出電壓衰減到方便低電壓邏輯接收器件讀取的電壓。
下圖為一種比較器連接圖：
?????????分析：因TL431內(nèi)部有一個(gè)2.5V基準(zhǔn)連接至運(yùn)放反相輸入端，REF引腳是作為電壓輸入引腳連接至運(yùn)放同相輸入端。當(dāng)Vin小于Vref時(shí)，比較器輸出低電平，三極管截止，Vout被拉至高電平V+；當(dāng)Vin大于Vref時(shí)，比較器輸出高電平，三極管導(dǎo)通，Vout=2V，這里在輸出側(cè)接1~2個(gè)合適的分壓電阻使輸出為其他電壓值。
2.4、TL431用于精密大電流串聯(lián)穩(wěn)壓器（LDO）
? ? ? ? ?上圖中輸入電壓應(yīng)小于36V，R取值應(yīng)滿足TL431最小供電電流極三極管驅(qū)動(dòng)電流。用過(guò)R1和R2分壓可得到所需要的輸出電壓值。R應(yīng)盡量小。
2.5、大電流并聯(lián)穩(wěn)壓器
?????????上圖中輸入電壓應(yīng)小于36V，K極電阻R取值應(yīng)滿足TL431最小供電電流極三極管驅(qū)動(dòng)電流。用過(guò)R1和R2分壓可得到所需要的輸出電壓值。三極管起擴(kuò)流的作用。R應(yīng)盡量小。
3、其他好用的電壓基準(zhǔn)芯片
3.1、REF30xx系列電壓基準(zhǔn)芯片
? ? ? ? ?比較好的一點(diǎn)是該系列芯片不需要過(guò)多的外圍電路，只需要一個(gè)輸入旁路電容就夠了，可以節(jié)省空間。文章來(lái)源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-443719.html
? ? ? ? 應(yīng)用：可以用作ADC調(diào)理電路的引腳輸入保護(hù)中。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-443719.html
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