TL431可调节精密并联稳压器应用详解

1、 分享】亲，来吻个压！ByLapeno不，不，不！亲，是想让你稳个压！在电子产品设计中，往往需要在输入电压，负载，环境温度，电路参数等发生变化时，仍要求输出电压可以保持在一个稳定的状态，这就需要稳压电路。我们的亲（女主角）是TL431,TL431是一款电压基准芯片，TI的官方命名为可调节精密并联稳压器，我们请她来吻压！TL431的详细资料可以到TI的官方去下载，我在附件里放了一份数据手册，以方便你快速的参考。我们可以先简单的了解一下她，TL431输出的可调电压范围为Vref（即2.5V左右）到36V，灌电流的范围为1mA到100mA,远远观去，她的外貌是酱紫的：Figure1.SYMBOLRE

2、FANODECA7WOOEANODE是她的阳极（正极），REF是参考，CATHODE是她的阴部，错！是阴极（负极），您别多想哈。走近一点，仔细看：Figure2FUNCTIOMALBLOCKDIAGRAMCATHODEREFANODE可以看到，TL431可看作是由误差放大器、基准Vref、三极管以及一个二极管组成的。我们一般人呢，也就只能这么近的看她了。如果想再近一点，想看的再多一点，您恐怕得掏钱了好吧，还是让你看一眼吧：2T.2KQ2*pFHCCATHODE1ANOD-EFigure3.EQUIVALENTSCHEMATICSOQOVRef，TL431的第二种常见吻法，如图所示：Figure

3、5.T&stCircuitforVKAVrat这种吻法，输出电压VKA=VRef*(1+R1/R2)+IRef*R1。我们分析下稳压原理。由前面的分析我们可以知道，只有当REF端的电位与VRef端的电位相等时，TL431才会达到动态的平衡，我们就从这里开始入手。REF等于VRef，也就是R2两端电压为VRef，则流过R2的电流为I2=VRef/R2。流过R1的电流则为I1=I2+IRef，R1两端的电压则为VR1=I1*R1。于是:VKA=VR1+VRef=I1*R1+VRef=(I2+IRef)*R1+VRef=(VRef/R2+IRef)*R1+VRef=VRef*R1/R2+IRef*R

4、1+VRef=VRef*(1+R1/R2)+IRef*R1通过以上的推导我们得出输出电压的公式。下面我们可以通过Multisim仿真一下。原理图如下： Vl5.00VI:10.0mA:R1:AVvIkQ：v：5.aov:I:-251uAV：z.vI:2.08jATL431AC:V:玄电X-Il2%uAIoVi5.00V:4.39pA # #验证结果，VKA=VRef*(1+R3/R4)+IRef*R3=2.495V*(1+10kQ/10kQ)+2.08uA*10kQ=5.0108V。下面我们同比例增大R3和R4,如下图所示进行仿真： # 讥7.05VI:7.95mA:R1：:AW；：目kQPr

5、obe1Tobe3V:7.05VI:4,56uAR3WGOkQ：:V:7.05V:I;7,5nA柞。血2V:7.05I:6.99pAV:2书VI:2.07UA-PrnbeST=rabe6ilTL431ACPVI:V:2.49VIl2.49uAR4lOGOkQ 验证结果，VKA=VRef*(1+R3/R4)+IRef*R3=2.495V*(1+1000kQ/1OOOkQ)+2.08uA*1000kQ=7.07V。3.TL431做比较器。如下图所示：W(呂曲TT)TL431GMDVoirInputWVS输入电压Input若大于VRef,则TL431三极管导通，VO转出低电压，电压值为TL431的导

6、通压降，约为1V；输入电压Input若小于VRef，则TL431三极管截止，VO输出高电压，电压值约为VI。仿真如下：ProbelV210.0V-S57pTVpk50Hr6a3flL431ACPV:10.0VI:-837pArnhpR信号源V2为偏置为2V，幅值为IV，频率为50Hz的信号。输出电压波形如下: #rrr #ms戊SBT2-T1Time3.7B8ms14,773ms10.985msChannel_A1.070V1Q.D0QV&勺30VChannel_B2.928V1.0Q3V-1.926V #TimebaseScale:10msivXpcs.(Div):ChannelAScale:5V/tivYpos.piv):0ChannelBScaler5VjDivYpas.Div):DTriggerEdge:国匡|Q回因Level:qy叵E叵宜画叵|回j|Single|h