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TL431及其常用电路

2023-03-25 13:32 作者:冰盐水橘子皮  | 我要投稿

TL431介绍:

 TL431用来调节2.5~36V的精密稳压器。由一个2.5V的精密基准电压源、一个电压比较器和输出开关三极管组成。参考端输出电压REF与基准电压Vref相比较,当参考端电压REF大于Vre2.5V时,TL431会立即导通。小于2.5V该路不形成回路,相当于开路。

 下图是TL431的等效功能示意:

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简单说明一下它的等效功能原理。Vref是其自带的基准电压源一般为2.5V,参考电压端REF就是我们常常看见的两电阻端的电压,简单看来就是稳压管比二极管多出来的那根小手。只有当比较器正向端电压大于等于Vref2.5V时,运放的输出端才会有较明显的电压给三极管,使得三极管开关闭合即导通。这时候,所在电路在会形成一个完整的接地回路。而咋们的参考端电压REF会被钳制在2.5V电压,这也就是我们在仿真时,可以测得参考电压端REF小手处电压为2.5V的原因。有了这个稳定的2.5V我们可以结合电阻组成调节电压的电路——精密调节稳压电路。

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 上图就是TL431常见的运用电路之一——TL431串联稳压电路

其中的电阻R1非常重要,也非常巧妙~

先看主角TL431,前面讲的REF=2.5V,也是R3的两端电压,则流过R2、R3的电流I=REF/R3=2.5V/1K=2.5mA,根据R2、R3串联,求得R2两端电压差为2.5mA*R2=5V,那么R2、R3两端接地总电压差为5V+2.5V=7.5V。则Vout=7.5V,——Uout=Vref*(1+R上/R下)这就是TL431的基本调压原理。

接下来我们来分析这个电路的调节开关Q1,它的集电极接在12V处,基极接在电阻R1后端,这种做法巧妙在自然的将集电极电压、基极电压、发射极电压压差反馈控制在一起,不受制于输入电压的波动。R1之间的压差就是Q1的集电极和基极之间的压差,而Q1的发射极电压受制于基极电压的限制,三者刚好由R1保持稳定的联合控制。

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 至于为什么叫串联电路,看上图。TL431的输入端和电路输出端电压有明显的分压,由TL431组成的部分看起来就像是和Uout部分在一起串联的负载一样,将一部分电压分去了,所以就叫TL431串联稳压电路。

TL431常见的运用电路之一——TL431并联稳压电路

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调节电压的原理一样Uout=Vref*(1+R上/R下)。TL431的输入端U=Uout,相当于TL431和Uout负载并联,就叫TL431并联稳压电路。

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 TL431并联扩流稳压电路,就是将一个三极管并入电路,以求得更宽的电流范围。R10的用法和上面讲的一样巧妙。稳定了Q2发射极和基极的电压差,而集电极接入地,保持了三极管的导通。Ie=Ic+Ib,较大程度上扩大了输出电流允许范围。

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