tl431的原理及应用研究.doc

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1、TL431的原理及应用研究摘要：分析了TL431的工作原理，整理了技术指标，论述了四个方面的典型应用，总结了使用注意事项，并以详尽的图表证明，该芯片参数优越，性能可靠，应用前景广阔。关键词：TL131稳压基准性能应用1引言TL-131是TL、ST公司研制开发的并联型三端稳压基准。山于其封装简单（型如三极管）、参数优越（高精度、低温漂）、性价比高（民品1.3〜1.5元/只），近年來在国外己经得到了广泛应用。图1内部寺效电坊从1988年获得该器件的第一手资料开始，我们就对该器件给予了关注。通过大量的实验和多年的应用证明,该器件犹如七十年代诞生的555时基芯片一样，价廉物美、参数优越、

2、性能可靠、应用方便、值得推广。尤其是在民品开发屮，大有用武之地。2工作原理该芯片的内部等效电路如图1所示。其中V1V2构成输入级,V3V4V5构成稳压基准,V6V7V8V9构成差分放大器,V1OV11形成复合管,构成输出级。D1D2均为反向极向保护。引线端子1为参考电压输入端R,2为公共阳极端A,3为输出阴极端K。其等效功能框图如图2@）所示。其中VR为基准电压（VR=2.5V）,A为同相放大器,V为并联型调整管（总増益A021000倍），W为馈电支路。其封装引脚如图2（b）,电路符号如图2（c）所示。3技术指标TL431的电气参数见表1。表1TL431电气参数参数名称称号测试条

3、件TL131单位mintypemax基准电压VRVKA=VR,IK=10mA244024952550mV基准电压温漂STST=AVR/VR/AT±5*±30±50ppin/°C基准电压调整率SVSV=AVR/AVKA0.4*-1-2niV/V参考端输入电流1RIK二10mA0.5*24uA最小阴极电流IKAminVKA=5V0.2*0.41mA最大阴极电流IKAmaxVKA=5V100120150*inA最小阴极电压VKAmin（略）2.2*2.52.6V最大阴极电压VKAmax（略）36*3744V最大耗散功率PD（略）7009001300mW附注：①上表是综合多个生产厂家提供

4、的参数及实测数据（次）而制。MRS)©TL431尾缀字母表示产品级别及工作温度范耐⑴*⑹籾刖⑷""c为商业品（一1LC〜+70°C）,1为工业品(—40°C〜+85°C),1为军品(一55£〜+125C)。该器件的上要技术指标为:•基准电压温漂小:W±50ppm/°C;•基准电压精度高：2.5V±1%;•输出噪声电压低：＜100iiVpp;•稳压范围宽：（2.5〜36）V连续可调;•负载电流范用大：仃.0〜100）mAo1典犁应出实例4.1稳压基准许多稳压基准的负载能力都很小,a083楂压屋准端电压调节也不方便，而由TL131构成的稳压基准温漂小，又有相当的负载能力，且输出电压连

5、续可调，电路简单。其典璋接线如图3所示，输出电压山下式确定：UO=[1+(R1/R2)]•VR(VR二2.5V)其电压调节范围为2.5V-36V,当R1短路或R2断路时,Uo-VR-2.5V;电流动态范围为0〜[(Ui—Uo)/RO—llmAo该电路还可以很方便地加入一只扩流管即构成一个性能优良的稳圧电源。4.2压控开关如图4所示，由于VR=2.5V,IRW2uA,所以当Ui[R2/(R1+R2)]>VR时,TL431的输出级导通,UKW2.5V,继电器K吸合;当Ui[R2/(Rl+R2)]

6、TL431的开环电压增益AO^IOOO(受负载:阻抗影响)，故转换斜率陡悄，且输入信号冋差电压小(^5mV,受负载电流影响)o对于许多要求过压.过流限制的场合,TL431都非常实用,且压控粘度高，温漂小。1.3前级二次稳压二次稳压的质量，对前级放大器的噪声和温漂的影响极大。常规的二次稳压电路屮，稳压管的电源抑制比太低三端稳压器的噪声太大,其它精密芯片又电路复杂，而且成木高。TI/131用于二次稳压的典型电路如图5所示。山该电路构成的AV[)=1OOO的程控放人器输出噪声电压小于lmVpp.4.4高精度电源用TL431和三端集成稳压器构成高巒度电源，是性价比极高的••种方案。如图6

7、所示，该电路输出电压的精度、调整率、温漂完全取决于TL431,发挥TTL431高精度、高速度、低温漂的优点，同时有充分利用r三端稳压器大功率、大电流输出及过流、过压、过热保护功能，使得整机的性能价格比极高。5注意半项由于TL431是有较高的开环増益且响应速度快，当取样点（Rl、R2的连接点）离两极（K、A）较远时，电路容易产生超调自激,所以在使用时要引起注意。图4屮的C1和图6中的C17C18E10E11的作用即为抗干扰、抑自激，调试时要合理选取参数。5.2最小维持电流与最小阴极