TL431并联电压稳压器的典型应用

发表于 5/21/2011 10:31:32 PM 阅读（5633）

TL431可调精密并联电压稳压器

1特性：

有良好的热稳定性，输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从V_ref（2.5V）到36V范围内的任何值，典型动态阻抗为0.2Ω，在很多应用中可以用它代替齐纳二极管，例如，数字电压表，运放电路、可调压电源，开关电源等等，参考电压源误差±1.0%，低动态输出电阻,典型值为0.22Ω,输出电流1.0~100mA;全温度范围内温度特性平坦，典型值为50ppm，低输出电压噪声。

图1 管脚图

2 工作原理

该芯片的内部等效电路如图2所示。由输入级、稳压基准、差分放大器、复合管、输出级构成，两个二极管均为反向极向保护，引线端子REF为参考电压输入端，ANODE为公共阳极端，CATHODE为输出阴极端。

图2 内部电路原理图

其等效功能框图如图3所示。其中REF为基准电压（REF=2.5V），运放为同相放大器，三极管并联型调整管（总增益A0≥1000倍），二极管为馈电支路。

图3 等效功能框图

V_ref是一个内部的2.5V基准源，接在运放的反相输入端。由运放的特性可知，只有当REF端（同相端）的电压非常接近V_ref（2.5V）时，三极管中才会有一个稳定的非饱和电流通过，而且随着REF端电压的微小变化，通过三极管的电流将从1到100mA变化。

3 技术指标

TL431的电气参数见表1

表1 TL431电气参数

参数名称	称号	测试条件	TL431			单位
参数名称	称号	测试条件	min	type	max	单位
基准电压	VR	VKA=VR,IK=10mA	2440	2495	2550	mV
基准电压温漂	ST	ST=ΔVR/VR/ΔT	±5*	±30	±50	ppm/℃
基准电压调整率	SV	SV=ΔVR/ΔVKA	0.4*	-1	-2	mV/V
参考端输入电流	IR	IK=10mA	0.5*	2	4	μA
最小阴极电流	IKAmin	VKA=5V	0.2*	0.4	1	mA
最大阴极电流	IKAmax	VKA=5V	100	120	150*	mA
最小阴极电压	VKAmin	（略）	2.2*	2.5	2.6	V
最大阴极电压	VKAmax	（略）	36*	37	44	V
最大耗散功率	PD	（略）	700	900	1300	mW

该器件的主要技术指标为：

●基准电压温漂小：≤±50ppm／℃；

●基准电压精度高：2.5V±1％；

●输出噪声电压低：≤100μVpp；

●稳压范围宽：(2.5～36)V连续可调；

●负载电流范围大：(1.0～100)mA。

4 典型应用实例

稳压基准

许多稳压基准的负载能力都很小，端电压调节也不方便，而由TL431构成的稳压基准温漂小，又有相当的负载能力，且输出电压连续可调，电路简单。当在REF端引入输出反馈时，器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流，控制输出电压。如图4所示的电路，当R1和R2的阻值确定时，两者对Vo的分压引入反馈，若V_o增大，反馈量增大，TL431的分流也就增加，从而又导致Vo下降。选择不同的R1和R2的值其电压调节范围为2.5V～36V，当R1短路或R2断路时，Uo=VR=2.5V，在选择电阻R时必须保证TL431工作的必要条件，就是通过阴极的电流要大于1 mA。
理论上以图4分析方便些，但是实际应用中典型接线如图5所示，输出电压由下式确定：U0=[1+(R1/R2)]·V_ref (V_ref=2.5V)，由于承受电压与（Vi –Vo）有关，因此压差很大时，R的功耗随之增加，使用时应该注意。

图4 并联稳压器

图5 大电流分流稳压器