TL431

TL431是由德州儀器生產(chǎn)，所謂TL431就是一個(gè)有良好的熱穩定性能的三端可調分流基準源。它的輸出電壓用兩個(gè)電阻就可以任意地設置到從Vref(2.5V)到36V范圍內的任何值(如圖1)。該器件的典型動(dòng)態(tài)阻抗為0.2Ω，在很多應用中可以用它代替齊納二極管，例如，數字電壓表，運放電路、可調壓電源，開(kāi)關(guān)電源等等。

左圖是該器件的符號。3個(gè)引腳分別為：陰極(CATHODE)、陽(yáng)極(ANODE)和參考端(REF)。TL431的具體功能可以用如圖2的功能模塊示意。

由圖可以看到，VI是一個(gè)內部的2.5V基準源，接在運放的反相輸入端。由運放的特性可知，只有當REF端(同相端)的電壓非常接近 VI(2.5V)時(shí)，三極管中才會(huì )有一個(gè)穩定的非飽和電流通過(guò)，而且隨著(zhù)REF端電壓的微小變化，通過(guò)三極管 圖1 的電流將從1到100mA變化。當然，該圖絕不是TL431的實(shí)際內部結構，所以不能簡(jiǎn)單地用這種組合來(lái)代替它。但如果在設計、分析應用TL431的電路時(shí)，這個(gè)模塊圖對開(kāi)啟思路，理解電路都是很有幫助的。

TL431工作原理

TL431是由TO_92封裝，如圖3可以看出，輸出電壓可以達到36V可調電壓，工作電流也可以是0.1~100MA,動(dòng)態(tài)電阻是0.22歐，輸出電壓中紋波低，圖二是TL431應用電路，從圖中可以看出,改變R2 和R3的電阻值可以改變TL431的輸出基準電壓，就像穩壓二極管一樣，只是穩壓二極管和穩壓值是固定的，而TL431是穩壓值是動(dòng)態(tài)的。圖3是它作電壓基準和驅動(dòng)外加場(chǎng)效應管K790作管構成的輸出電流大(約6A)、電路簡(jiǎn)單、安全的穩壓電源。最大的特點(diǎn)輸出電壓高，輸出電流大的特點(diǎn)，應用也非常廣泛。

220V 的電壓變壓器的降壓后，送到整流橋中，整流后的全波電壓在C2,D6,D5,C3構成陪壓電壓，使得輸出大約為60V 左右，Rw、R3組成分壓電路，T1431、R1組成取樣放大電路，9013、R2組成限流保護電路，場(chǎng)效應管K790作管(可直接并聯(lián)使用)以及C5是輸出濾波器電路等。穩壓過(guò)程是：當輸出電壓下降，F點(diǎn)肯定會(huì )下降，TL431放大后E點(diǎn)電壓就會(huì )上升，K790后，B點(diǎn)電壓上升，這一個(gè)電壓下降后自動(dòng)穩壓的過(guò)程，當然因負載減輕時(shí)，電壓會(huì )上升，那么上面的穩壓過(guò)過(guò)程就相反，從而達到穩壓的目的。

TL431保護電路

上面說(shuō)的是最大輸出電流是6A，那么當輸出電壓超過(guò)6A時(shí)，R2上的電壓降升高，從而使得9013處于截止，輸出電流被阻止在6A以?xún)龋?/font>

元器件說(shuō)明：R1選用2W、R2選用5W,其他元器件可以電路圖中的參數應用。

TL431恒壓電路應用

前面提到TL431的內部含有一個(gè)2.5V的基準電壓，所以當在REF端引入輸出反饋時(shí)，器件可以通過(guò)從陰極到陽(yáng)極很寬范圍的分流，控制輸出電壓。如圖2所示的電路，當R1和R2的阻值確定時(shí)，兩者對Vo的分壓引入反饋，若V o增大，反饋量增大，TL431的分流也就增加，從而又導致Vo下降。顯見(jiàn)，這個(gè)深度的負反饋電路必然在VI等于基準電壓處穩定，此時(shí)Vo=(1+R1/R2)Vref。選擇不同的R1和R2的值可以得到從2.5V到36V范圍內的任意電壓輸出，特別地，當R1=R2時(shí)，Vo=5V。需要注意的是，在選擇電阻時(shí)必須保證TL431工作的必要條件，就是通過(guò)陰極的電流要大于1 mA 。

當然，這個(gè)電路并不太實(shí)用，但它很清晰地展示了該器件的工作原理在應用中的方法。將這個(gè)電路稍加改動(dòng)，就可以得到在很多實(shí)用的電源電路，如圖4，5。