硬件小白学习之路（1）稳压芯片LM431

图稳压芯片LM431简介

偶然的机会接触到LM431这个芯片，周末晚上打发无聊的时光，查资料进行剖析。

LM431的Symbol Diagram和Functional Diagram如图1所示，下面分别介绍其应用。

图 1 functional diagram

1、应用1：并联稳压器，如图2所示

图 2 并联稳压器图示

　　结合图1和图2分析，在图2中的Vref大于2.5v时，图1中右边的三极管导通，输出电压为0，在图2中的Vref小于2.5v时，图1中右边的三极管截止，输出电压为Vin，在这反复的制约中，将输出电压稳定在图2中公式的电压值。

2、应用2：高电流并联稳压器，如图3所示：

　　与应用1相比，增加了三极管，提高了续流能力。

3、应用3：具有温度补偿阈值的单电源比较器，如图4所示：

图 4 电压比较器图示

　　在我看来，这就是个比较器（不好意思，鄙人眼拙，温度怎么补偿的没有看出来），对比图1，in与2.5v比较，控制左边三极管的状态，控制输出电平。

4、应用4：串联稳压器，如图5所示：

图 5 串联稳压器图示

　　在此应用中，LM431的作用是作为反馈回路，控制符合管的通断，输出电压为图5中公式所示。

　　此例与应用1中的并联稳压器相比，增加了稳压器的续流能力。

5、应用5：三端固定的输出可控的稳压器，如图6所示：

图 6 输出可控的调节器

　　对比图1，可以分析出，输出电压的最小值被限制在7.5V，在R1足够大时，输出电压为图6中公式所示。

6、应用6：过压欠压保护电路，如图7所示：

图 7 过压欠压保护电路图示

　　通过分析图7可以得出：

1. 输入电压高于high limit时，左边LM431的输出三级管导通，导致右边的LM431输出三极管截止，导致最右边的三极管截止，没有输出。
2. 输入电压低于low limit是，左边LM431的输出三极管截止，这是正常的工作状态，但是输入电压低于low limit，导致R2B上的分压过小，右边LM431的输出三极管截止，最终导致最右边的三极管截止，没有输出。

　　这个电路的输入电压范围的low limit和high limit如图7所示。

　　注：这个电路的的输出像是一个OC门，使用时注意。

7、应用7：电压监视器，如图8所示：

图 8 电压监视器图示

　　此应用的分析和应用6同出一辙，是一样的。监视的电压区间也是图8中的公式所示。

8、应用8：延时定时器，如图9所示：

图 9 延时定时器图示

　　此应用中，在开关闭合后，先给电容C充电，电容C的电压充到VREF时，LED开始亮。充电时间即为延时时间，如图9中公式所示。

9、应用9：限流器或电流源，如图10所示：

图 10 限流器或电流源图示

　　Rcl在这里就是个采样电阻，如果电流变大，Rcl上的电压就变大，是的Vref大于2.5V，是的LM431的三极管导通，是的图10中的三极管的Ube小于0，此三极管截止，Vref处电压消失，LM431的三极管截止，形成反馈，将输出电流Io控制在图10中公式的值。

10、应用10：恒流下沉，如图11所示：

图 11 恒流下沉图示

　　其实这个恒流下沉式直译，我的理解就是这个电路时灌电流电路，输入大的电流，输出恒定的小电流。输出电流值为图11中的公式所示。