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  • TL431三端可調基準電壓芯片原理圖介紹
    • 發布時間:2023-10-10 20:15:55
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    TL431三端可調基準電壓芯片原理圖介紹
    TL431是由烜芯微生產的一個有良好的熱穩定性能的三端可調基準電壓芯片。它的輸出電壓可調,(在電源電壓足夠的情況下)只需用兩個電阻就可以設置為2…5V~36V范圍內的任何值。在很多應用中可以用它代替齊納二極管,例如,數字電壓表,運放電路、可調壓電源,開關電源等等。
    TL431
    上圖是TL431原理圖符號與簡明內部結構圖
    它內部具有一個2.5V的基準電壓,接在運放的反相輸入端;參考端(R)接在運放的同相輸入端。運放相當于一個放大器,會把同相輸入端與反向輸入端的電壓差放大很多倍。正常情況下參考端的電壓總是2.5V左右。如果參考端的電壓變大,那么運放的輸出端電壓也會升高,導致流過三極管的電流增大,也就是流入TL431的電流變大了,或者說TL431的等效電阻變小了。合適的外部電路能夠利用這一點,讓參考端(R)的電壓變小,形成負反饋。例如下圖:
    TL431
    假設采樣電路沒有變化,由于某些意外原因導致了輸出電壓Vo變大,那么由Vo分壓得到的參考端電壓也變大,導致TL431等效電阻變小。由R1與R2組成的取樣電路電阻之和常常是10K以上,電流通常不到1mA,我們把它忽略不計,則限流電阻R3與TL431的關系近似于串聯。所以輸出電壓Vo等于TL431上分攤的電壓,TL431阻值變小,所以Vo變小。因此,此電路依靠負反饋調節,把TL431參考端的電壓限制在2.5V左右。 在R1與R2組成的取樣電路中,流向TL431的電流是微安級別,忽略不計。R2上的電壓總是2.5V,所以用串聯電路的分壓公式可以求出輸出電壓與R1,R2阻值的關系:
    TL431
    確定R1與R2的阻值就能計算出輸出電壓的值。在電路中不存在R1的時候,Vo是最小值2.5V。Vo最大不會超過VCC。 如果把R1或R2設置為可調的電阻,就能做出輸出可調的線性穩壓電路。并聯電容可以改善輸出電壓的質量。限流電阻R3的作用是把流過TL431的電流限制在1mA~100mA的范圍內。限流電阻的阻值與電流計算公式與穩壓二極管電路相似:
    TL431
    如果電路無需帶負載,例如作為參考電壓,R3的阻值可以大一些;如果需要負載需要較大電流,流過限流電阻的電流=流過穩壓管的電流+流過負載的電流,限流電阻上的相當一部分電流會以發熱的形式白白浪費掉。 實際上此電路用作電源的場合較少。由于TL431可以通過分壓電阻配出不同的電壓,且這個電壓幾乎不受電源電壓的影響,所以常常用于產生參考電壓。比如電子秤用電池供電,新電池與快沒電的電池電壓是不一樣的,所以電池的電壓不能作為參考,此時就可以用TL431作為基準電壓。
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