TL431的应用

TL431的应用

　　对于基准源，大部分人都认识TL431，因为它物美价廉，高精度，满足一般的应用场合，价格低至1毛钱，就算是ST高端品牌的也是几毛钱。这仅仅是其中一点，还有一点是因为它不仅仅可以作为基准源，还可以作为稳压源、比较器等，在开关电源中应用颇为广泛。

　　之所以TL431应用广泛还要从它的内部结构说起。TL431的具体功能可以用图1-1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，同相输入电压低于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。

图1-1

主要参数

　　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)

　　等效全范围温度系数：50 ppm/℃（典型值）

　　稳压值送从2.5--36V连续可调，

　　参考电压原误差+-1.0%，

　　低动态输出电阻，

　　典型值为0.22Ω，

　　输出电流1.0--100毫安。

　　全温度范围内温度特性平坦，

　　典型值为50ppm，

　　低输出电压噪声。

　　 最大输入电压为37V

　　最大工作电流150mA

　　内基准电压为2.5V      

　　输出电压范围为2.5~36V

　　了解了TL431之后不难看出，因为内部等效与一个运放和三极管，所以只要灵活运用就能组合成各种功能的电路。

　　

　　下面介绍其中几种应用电路

一、基准源

图1-2

　　如图1-2是常见的基准源电路，（a）图可以调节电压，（b）图固定输出2.5V。

　　计算公式是： Vout = （R1+R2）*2.5/R2，同时R3、R4的数值应该满足1mA <（Vcc-Vout）/R3 < 500mA。

　　工作原理：当Vout电压上升时，取样电压UREF也随之升高，使UREF>Uref，内部的运放输出高电平，使内部的VT导通，Vout开始下降。当Vout下降时会导致UREF下降，从而UREF<Uref，内部的运放输出变成低电平，内部的VT截止使Vout上升。这样循环下去，从动态平衡的角度来看，就迫使UO趋于稳定，从而达到了稳定的目的，并且UREF=Uref。

　　理解了TL431的工作原理后，在后面的电路中都是根据这样的原理去变换工作的。

二、稳压源

图2-1

　　如图2-1.是个简易的稳压电源，Vout = （1+R1/R2）*2.5

　　通常会加入电容C1，在其他TL431电路中也可适当加入，用于滤除噪音干扰，这里有一位网友在做这个实验中就遇到过这个干扰问题http://www.crystalradio.cn/thread-718486-2-1.html

三、比较器

图3-1

　　如图3-1是一个比较器， Vin < （R1+R2）*2.5/R2 的时候输出Vout为高电平，反之输出接近2V的电平。需要注意的是当Vin在（R1+R2）*2.5/R2附近以微小幅度波动的时候，电路会输出不稳定的值。