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1、TL431是什么元件?
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2、TL431 功能引脚图解
三个引脚怎么区分?
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3、TL431 CAD模型
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4、TL431 工作原理详解
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5、TL431 好坏怎么测量?
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6、TL431 并联稳压电路
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7、TL431 串联稳压电路
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8、TL431 比较器电路
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9、TL431 恒流源电路
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10、TL431 放大器电路
一、TL431是什么元件?
TL431是具有三个端子的可调并联稳压器,因为优异的性能和便宜的价格,可以广泛应用于单片机精密开关电源或精密线性稳压电源。 TL431是可调分流电压基准,在整个工作温度范围内具有可靠的温度稳定性。 TL431 既可用作正电压参考,也可用作负电压参考,因为它用作并联稳压器,TL431具有低输出噪声电压。此外,TL431还可以组成电压比较器、电源电压监测器、延时电路、精密恒流源等。 下图为 TL431 实物图:二、TL431 功能引脚图解
有人会问 TL431 三个引脚怎么区分?具体的看下图,将标识正对着自己,从左往右依次是:参考端、阳极、阴极。 下面 2 图为 :TL431 功能引脚图解TL431 功能引脚图解
三、TL431 CAD模型
1、TL431 电路符号

2、TL431 PCB 封装

3、TL431 PCB 3D 模型

四、TL431 工作原理详解
1、TL431 功能模块(仅供参考)
从下图中可以看出,Vref 是一个内部 2.5V 参考源,连接到运放的反相输入端。从运放的特性可以知道,只有参考端(同相端)的电压非常接近Vref(2.5V)时,才会有稳定的、不饱和的电流通过晶体管。 并且随着参考端电压的微小变化,通过三极管的电流会从1变化到150mA,这个数字不是 TL431 的实际内部结构,只是用来分析功能。
2、TL431 等效功能示意图(仅供参考)
TL431 等效功能图如下图所示: 由一个 2.5V 精密基准电压源、一个电压比较器和一个输出开关管组成,基准端的输出电压与精密基准电压源比较,当参考端电压超过2.5V时,TL431立即开启。 TL431 相当于一个可调齐纳稳压器,输出电压由外接精密分压电阻设定。 在下图所示的电路中,当 R1 和 R2 的阻值确定后,两者对 V0 的分压引入反馈。如果 V0 增加,反馈量增加,TL431 的分流增加,进而导致 V0 下降。 显然,当参考端电压等于参考电压时,这个深度的负反馈电路一定是稳定的,此时 V0=(1+R1/R2)Vref。 选择不同的 R1 和 R2 值可以获得 2.5V 至 36V 范围内的任意电压输出。特别是当R1=R2时,V0=5V。需要注意的是,选择电阻时必须保证 TL431 工作的必要条件,即通过阴极的电流必须大于1mA。
五、TL431 好坏怎么测量?
如下图所示是用TL431 测试的电路,电源为 0~20V 维护电源。 在阴极和电源之间连接了一个电流表,这样做是为了清楚地观察 阴极电流随 G 极电压的变化而变化。接着还在 阴极和阳极之间接了一个电压表,这样就可以清楚的观察到 TL431输出随电源的变化。 测试前,将电位器调至中间值附近,然后用数字表测量K极对地电压,调整维修电源的电压输出。这时可以发现阴极与地之间的电压只有两种状态:一种是2V左右(低电平);另一种是2V左右(低电平)。另一个等于电源电压(高电平)。
六、TL431 可调稳压电路-并联稳压电路 (仅供参考)
并联稳压电路是TL431431最常用的电路,输出电压 Vout=(1+R1/R2)Vref。 选择不同的 R1 和 R2 的值可以得到从 2.5V 到 36V 范围内的任意电压输出,特别是当 R1=R2 时,VO=5V。 由于参考极输入采用射极跟随器,因此具有很高的输入阻抗,而且输入电流很小。
七、TL431 串联稳压电路(仅供参考)
串联稳压电路可以说是并联稳压电路的延伸,但是电流输出可以很大(如果用大电流复合管的话),但是输出电压公式是一样的,Vout=(1+R1/ R2)Vref,注意最小输出Vout(min)=Vref+Vbe。 R 由 TL431 提供工作电流,晶体管 Q 提供基极电流,C1 起补偿作用,TL431 耗散功率PD=Vout*(Iout/β),其中β为晶体管放大系数。 此参考电源适用于负载电流变化,当电源电流和负载电流同时减小时,或需要休眠或关闭参考源时。
八、TL431 比较电路(仅供参考)
利用 TL431 的Vref 参考电压可以设计一个带有温度补偿电压参考的单功率比较器,其中Vth = Vref,当 Vin<Vref 时,Vout>0;当 Vin>Vref 时,Vout≌2V。
九、TL431恒流源(仅供参考)
因为 Vref 端的电压始终稳定在 2.5V,那么连接到 REF 端与地之间的电阻流过的电流应该是恒定的。利用这一特性,可以为 TL431 设计一个精密的恒流源。恒流 I=Vref/R1。
十、TL431 放大器电路(仅供参考)
下图为用于简单 400 mW 唱机 放大电路。