基于TL431的线性精密稳压电源的设计方案

来源：电子技术网  作者：彭春文等2013年12月16日 13:44

0

分享

微信QQ空间新浪微博腾讯微博人人网

订阅

[导读] 本文根据恒压供电传感器、变送器的需要，针对温度漂移小，输入宽电压及大电流负载的问题，鉴于常用单端稳压芯片TL431内部结构、工作原理和主要特点，提出了一种TL431的线性精密稳压电源的设计方案，通过测试结果分析本方案所设计的可调式精密稳压电源实现了大功率、宽电压、低温漂的功能，具有很强的使用性能。

关键词：TL431稳压电源

　　1.引言

　　TL431是一个有良好热稳定性能的三端可调精密电压基准集成芯片，具有体积小、价格低廉、性能优良等特点：它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从参考电压（2.5V）到36V范围内的任何值，典型动态阻抗仅为0.2Ω，电压参考误差为±0.4%，负载电流能力从1.0mA到100mA，温度漂移低，输出噪声电压低等。基于以上特点，不仅可以用于恒流源电路、电压比较器电路、电压监视器电路、过压保护电路等电路中、还广泛应用于线性稳压电源、开关稳压电源等直流稳压电源电路中，本文对TL431在线性稳压电源中的并联和串联型两种电源进行了详细的介绍。

　　2.TL431的内部结构和功能

　　2.1 TL431的符号

　　该器件的符号如图1，三个引脚分别为：阴极（CATHODE）、阳极（ANODE）和参考端（REF），参考电压为2.5V.

　　2.2 TL431的内部电路图

　　由内部电路图图2可以看出，它由多极放大电路、偏置电路、补偿和保护电路组成，其中晶体管V1构成输入极，V3、V4、V5构成稳压基准，V7和V8组成的镜像恒流源与V6、V9构成差分放大器作中间级，V10、V11形成复合管，构成输出，其它一些电阻、电容、二级管分别起偏置、补偿和保护作用，在原理上它是一个单端输入、单端输出直流放大器。

　　然而其等效功能示意图如图3所示，由一个2.5V的精密基准电压源、一个电压比较器和一输出开关管等组成，参考端的输出电压与精密基准电压源Vref相比较，当参考端电压超过2.5V时，TL431立即导通。因为R端控制电压误差为±1%，所以参考端能精确地控制TL431的导通与截止。

　　3.并联稳压电路设计

　　3.1 基本并联稳压电路原理

　　TL431内部含有一个2.5V的基准电压，所以当在Vref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4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.若使R1短路，R2开路，即把参考端与阴极端短接，此时则有输出电压VO=2.5V（参考端电压），最适合用于数字电压表和模数转换器或其它电路中作基准电压源。

　　需要注意的是，和在选择电阻R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1mA，R1和R2要选择精度为1%的同类电阻，才能保证基准电源的长期稳定性。

12下一页全文

本文导航

• 第 1 页：基于TL431的线性精密稳压电源的设计方案

• 第 2 页：并联扩流稳压电路

分享到：微信QQ空间新浪微博腾讯微博

1 收藏(5) 打印

免费订阅 ElecFans 信息速递，掌握即时科技产业动态与最新技术方案