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tl431恒流电路

来源: 华强电子网
2019-05-16
类别:电路图
eye 158
文章创建人 拍明

原标题:tl431恒流电路

  

  恒流源电路“恒流值与VREF和外加电阻有关,功率晶体管选用时要考虑余量,该恒流源如与稳压线路配接,可做电流限制器用。

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  tl431

  TL431是可控精密稳压源。它的输出电压用两个电阻就可以任意的设置到从Vref(2.5V)到36V范围内的任何值。该器件的典型动态阻抗为0.2Ω,在很多应用中用它代替稳压二极管,例如,数字电压表,运放电路,可调压电源,开关电源等。

  封装

  TL431是一种并联稳压集成电路。因其性能好、价格低,因此广泛应用在各种电源电路中。其封装形式与塑封三极管9013等相同,如图a所示。同类产品还有图b所示的双直插外形的。

  封装形式:TO - 92、SOT - 89、SOT - 23

  参数和特性

  三端可调分流基准源

  TL431应用电路

  TL431应用电路

  可编程输出电压:2.495V~36V

  电压参考误差:±0.4% ,典型值@25℃(TL431B)

  低动态输出阻抗:0.22Ω(典型值)

  温度补偿操作全额定工作温度范围

  负载电流1.0毫安--100毫安。

  全温度范围内温度特性平坦,典型值为50 ppm/℃,

  最大输入电压为37V

  最大工作电流150mA

  内基准电压为2.495V(25°C)

  特点

  1. 输出电压最高到 40V

  2. 动态输出阻抗低,典型值为 0.2Ω

  3. 阴极电流能力为 0.1mA~100mA

  4. 全温度范围内温度特性平坦,典型值为 50ppm/℃

  5. 噪声输出电压低

  6. 快速开态响应

  7. ESD 电压为 2000V

  输出电压计算公式:UO=2.5*{1+(R1/R2)}

  替换型号

  ZTL431AH6TA

  ZTL431ASE5TA

  ZTL431BH6TA

  ZTL431BZTA

  ZTL431BCSTZ

  ZTL431BE5TA

  UTCTL431L

  ZTL431BFFTA

  应用领域:: 电平值转换

  应用产品:

  1. 充电器

  2. 开关电源

  3. 适配器

  4. DVD

  5. 电视机

  内部结构

  TL431的具体功能可以用图c的功能模块示意。由图可以看到,VI是一个内部的2.5V的基准源,接在运放的反向输入端。由运放的特性可知,只有当REF端(同向端)的电压高于VI(2.5V)时,三极管中才会有电流通过,同相输入电压少于2.5V时,三极管处于截止状态(理想状态下),随着REF端电压的微小变化,通过三极管图1的电流将从1mA到100mA变化。当然,该图绝不是TL431的实际内部结构,但可用于分析理解电路。

  TL431内部等效电路如图d所示。

  TL431可等效为一只稳压二极管,其基本连接方法如下图所示。下图a可作2.5V基准源,下图b作可调基准源,电阻R2和R3与输出电压的关系为U0=(1+R2/R3)2.5V

  具体工作原理:当输入电压增大,输出电压增大导致了输出采样增大,这时内部电路通过调整使得流过自身的电流增大,这也就使得流过限流电阻的电流增大,这样限流电阻的压降增大,而输出电压等于输入电压减限流电阻压降,输入电压增大与限流电阻压降增大使得输出电压减小 ,实现稳压。

  保护电路

  当最大输出电流是6A,那么当输出电流超过6A时,R2上的电压降升高,将大于9013的BE间结电压(0.6V左右),从而使得9013处于饱和,输出电流被阻止在6A以内,

  元器件说明:R1选用2W、R2选用5W,其他元器件可以电路图中的参数应用。

  恒压电路应用

  前面提到TL431的内部含有一个2.5V的基准电压,所以当在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2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。显见,这个深度的负反馈电路必然在VI等于基准电压处稳定,此时Vo=(1+R1/R2)Vref。选择不同的R1和R2的值可以得到从2.5V到36V范围内的任意电压输出,特别地,当R1=R2时,Vo=5V。需要注意的是,在选择电阻时必须保证TL431工作的必要条件,就是通过阴极的电流要大于1 mA 。

  这个电路并不太实用,但它很清晰地展示了该器件的工作原理在应用中的方法。将这个电路稍加改动,就可以得到在很多实用的电源电路,如图4,5


责任编辑:David

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