TL431精密稳压源的特性与选用技巧

TL431是由美国德州仪器（TI）公司和摩托罗拉（Motorola）公司联合生产的，为2.50～36V可调式精密并联稳压源，广泛用于开关电源、电子仪器和各种检测仪表中。在电子电路中，TL431可以用来设计延时电路、电压比较器、精密恒流源、大电流稳压源等；在开关电源中，可构成外部误差放大器，再与光耦合器组成隔离式反馈电路，使电源电压稳定输出。

1.TL431的性能特点

TL431共有以下几种型号：TL431C、TL431AC、TL431I、TL431M、TL431Y。它们的内部结构一样，只是技术指标有点差异，其特点是：

1）动态阻抗低，典型值为0.2Ω；输出噪声低。

2）阴极工作电压范围是2.50～36V，极限值为37V；阴极工作电流I_AK=1～100mA，极限值为150mA；额定功率为1W，T_A＞25℃时，则按8.0mW/℃的规律递减。

2.TL431的工作原理

TL431的基本电路接线如图1-35所示。它相当于一只可调节的齐纳稳压二极管，输出电压由外部的R₁、R₂来设定，V_o=V_KA=（1+R₁/R₂）V_REF。R₃是限流电阻，V_REF是常态下的基准稳压端（电压V_REF为2.5V）。图1-36所示是TL431的等效电路，它主要由误差放大器A、外接电阻分压器上所得到的取样电压、2.50V基准稳压源V_ref、NPN型晶体管VT（用以调节负载电流）和保护二极管VD（防止A、K间极性接反，起保护作用）组成。TL431的工作原理是这样的：当输出电压V_o上升时，取样电压V_REF也随之上升，使取样电压大于基准电压V_ref，致使晶体管VT导通，其集电极电位下降，即输出电压V_o下降。

图1-35 TL431的基本电路接线

图1-36 TL431的等效电路

3.TL431的应用

（1）TL431能实现可调的输出电压

如图1-37所示，将L7805三端稳压器接在TL431的阴极上，调节R₁来改变输出电压。输出电压的大小仍用上述公式计算，最低输出电压V_omin=V_REF+5V=7.2V，最高输出电压是L7805的输出电压的最大值35V加上V_REF，所以V_omax=35V+2.5V=37.5V。(www.xing528.com)

（2）可以制成输出电压为5V、电流为1.5A的精密稳压源

如图1-38所示，将TL431接在LM317三端稳压器的调整端与地之间。LM317的静态工作电流只有50μA，小于1mA，无法为TL431提供正常的阴极电流。在电路中加入R₃后，输出电压V_o经R₃向TL431的阴极提供电流I_KA，保证TL431正常工作。图1-39所示是大电流并联稳压电路。

图1-37 可调输出电压

图1-38 大电流稳压电路

图1-39 大电流并联稳压电路

4.TL431的检测方法

利用万用表的电阻挡可以检测TL431质量的好坏。从等效电路图知道，TL431实际上是一只二极管，因此A、K之间呈现出单向导电的特性。选用R×1k挡，黑表笔接K极，红表笔接A极，这时测量出的电阻为无穷大；调换表笔后测出的电阻为5kΩ左右。再用黑表笔接V_REF极，红表笔接K极，这时显示电阻为7.5kΩ，具体见表1-15。

表1-15 TL431的检测方法