TL431的原理及应用,集成电路TL431

tl431稳压芯片如何描述才能做到最简单易懂?

TL431的原理及应用,集成电路TL431


TL431是一款常用的精密基准电压源IC,其在电路中的基本用途就是稳压,虽然稳压管亦可以用于稳压,但稳压管产生的稳定电压不论是精度还是温度稳定性皆无法与TL431产生的稳定电压相比 。另外,TL431产生的稳定电压不像ICL8069或LM385那样是固定的1.2V或2.5V,其电压可以通过两个外接电阻在2.5~36V之间设置,使用非常灵活,故该稳压IC获得了广泛应用 。
下面我们详细介绍一下TL431在稳压电路中的基本应用 。TL431的内部电路框图如上图所示,其内部由2.5V的精密基准电压源、比较器及输出三极管等部分组成,IC的外部只有三个引脚,其引脚排列如下图所示 。TL431的A引脚为阳极,K引脚为阴极,R引脚为参考极 。在用TL431构成稳压电路时,其与稳压管一样,应反向接于电路中,R端视具体应用电路,或与K端直接短接,或与外接的调压电阻连接 。
【TL431的原理及应用,集成电路TL431】TL431的外形封装一般有TO-92、SOT-23及SOP-8等几种,其中前两种封装是现在常用的,SOP-8封装的TL431体积较大,并且有5个空脚,占用PCB板的面积较大,很少使用 。TL431稳压IC的最高输入电压为37V,输出电压可在2.5~36V之间设置,工作电流最大为100mA,最小为1mA,基准电压典型值为2.495V,温度系数典型值为50ppm/℃ 。
其基本应用电路如下图所示 。上图中,图a是采用TL431构成的精密2.5V基准电压源,将IC的阴极K及参考极R短接后通过一个限流电阻R接输入电压Vin的正极,阳极A直接接Vin的负极,这样即可构成一个具有良好温度稳定性的2.5V精密基准电压源 。限流电阻R的取值视Vin及负载电流的大小而定,不过其取值应确保流过TL431的电流在1~100mA范围内,若流过TL431的电流小于1mA,IC无法正常工作;若流过TL431的电流超过100mA,IC会因管耗过大而发热,甚至烧坏 。
若电路要求TL431的基准电压可调,此时可以采用图b所示的电路,在IC的R端外接两个电阻来设定基准电压 。此时电路的输出电压Uo=2.5(1+R2/R3) 。为了保证基准电压的精度及温度稳定性,电阻R2和R3最好选用精密金属膜电阻,并且安装时尽可能的靠近TL431的引脚 。上述稳压电路中的TL431相当于一个阻值受电流控制的可控电阻,当Vin或负载电流发生变化,导致TL431两端电压不稳定时,TL431的A、K两个引脚之间的等效电阻自动发生变化,从而调整流过限流电阻R的电流 。
这里假定因Vin减小导致TL431两端的2.5V电压降低,此时TL431的A、K两极之间的等效电阻的阻值自动增大,这样流过电阻R的电流就会变小,R两端的电压也会变小,从而使TL431两端的电压又回升,保证了其两端电压的稳定 。上图中的两个稳压电路直接采用TL431稳压,其输出电流较小,一般用于负载电流在几十mA以下的小电流稳压电路中 。
若想增大电路的输出电流,亦可以采用下图所示的电路,通过外接三极管来增大输出电流 。上图电路中,NPN型三极管作为调整管,用来增大输出电流,TL431给三极管的基极提供一个稳定的参考电压,这种电路的输出电流主要由三极管来决定,采用8050之类的小功率三极管,输出电流可达数百mA 。TL431稳压IC的用途很广,除了上述的基本应用之外,其还可以用来构成精密恒流源电路或各种电压检测电路 。

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