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。