TL431三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電壓源的工作原理

TL431是一個(gè)穩(wěn)定性能良好的三端可調(diào)分流基準(zhǔn)電壓源，被稱為三端取樣集成電路，它的輸出電壓只需在輸入端R用兩個(gè)電阻分壓，就可以任意地設(shè)置到從基準(zhǔn)源Vref的2.5V到36V范圍內(nèi)的任何值。負(fù)載電流能力從1.0mA -到100mA。 TL431它的3個(gè)引腳分別為：陰極(CATHODE)、陽(yáng)極(ANODE)和參考端(REF)。分別簡(jiǎn)記為K、A、R，在電路中的符號(hào)如圖所示:

TL431內(nèi)部電路由Vref2.5V基準(zhǔn)源，運(yùn)放電路和輸出電路組成。其中2.5V基準(zhǔn)源接在運(yùn)放電路反相輸入端，參考輸入端R接運(yùn)放同相端。由運(yùn)放的特性可知，只有當(dāng)TL431輸入端輸入的電壓非常接近基準(zhǔn)源Vref的基準(zhǔn)電壓2.5V時(shí)，輸出電路中的輸出三極管才會(huì)有一個(gè)穩(wěn)定的非飽和電流通過(guò)，而且隨著TL431輸入端R電壓的微小變化，通過(guò)輸出電路中的輸出三極管的電流將從1到100mA變化，如下圖所示：提醒一下，該方塊圖不是TL431內(nèi)部電路實(shí)際結(jié)構(gòu)，只是用來(lái)分析它的工作過(guò)程。

TL431它相當(dāng)于一只可調(diào)式齊納穩(wěn)壓管，輸出電壓由TL431輸入端R的外部分壓電阻來(lái)設(shè)定。如圖所示，

當(dāng)R1和R2的阻值確定時(shí)，兩者對(duì)電壓V0分壓后接入到TL431輸入端R,，若V0增大，加到TL431輸入端R的電壓隨著增大，TL431的輸出端A.K兩腳分流也就增加，從而又導(dǎo)致V0下降。選擇不同的R1和R2的值，可以得到從2.5V到36V范圍內(nèi)的任意電壓輸出，負(fù)載電流能力從1.0mA -到100mA變化。在選擇R1 R2電阻分壓值時(shí)必須保證TL431工作的必要條件，就是通過(guò)陰極的電流要大于1mA。

TL431具體工作原理就是：當(dāng)輸入端輸入電壓增大，通過(guò)內(nèi)部基準(zhǔn)電壓和運(yùn)放電路對(duì)輸入電壓處理后，使輸出電路中的三極管通過(guò)的電流增大，輸出端的電壓降低，導(dǎo)致接在輸出端的被控電路電流增大，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓。

5. TL431在開(kāi)關(guān)電源上的應(yīng)用， 如圖所示：

上圖是一個(gè)實(shí)用的開(kāi)關(guān)型5V直流穩(wěn)壓電源的電路。電路中的R2和R3是輸出取樣電阻，兩者對(duì)開(kāi)關(guān)電源輸出的一組電壓進(jìn)行分壓，分壓后的電壓送到TL431的R端，來(lái)控制該器件從陰極K到陽(yáng)極A的分流。這個(gè)電流又是直接驅(qū)動(dòng)光耦U2的發(fā)光部分的。那么當(dāng)開(kāi)關(guān)電源輸出電壓有變大趨勢(shì)時(shí)，分壓電壓就隨之增大，導(dǎo)致流過(guò)TL431的電流增大，于是光耦發(fā)光加強(qiáng)，感光端的光敏三極管的集電極與發(fā)射極導(dǎo)通程度增強(qiáng)，內(nèi)阻變小，得到的反饋電壓變大，電源管理芯片U1在接受這個(gè)變大的反饋電壓后，將改變開(kāi)關(guān)管MOSFET的開(kāi)關(guān)時(shí)間，輸出電壓隨改變而回落，從而穩(wěn)定了電源電壓的輸出。這就是TL431在開(kāi)關(guān)電源中的應(yīng)用。

本文總結(jié)了TL431的特點(diǎn)、重點(diǎn)講述了工作原理。如有錯(cuò)誤之處，望大家批評(píng)指正。