TL431三端稳压器

开关电源分析 · 发表于 2024-4-30 19:20:00

在我们目前电子科技领域中，精密可调基准电源起着越来越重要的作用；而在众多基准电源中，TL431以其出色的性能和广泛的应用范围，那么我们这次就来说一下TL431的组成结构及其工作原理及应用领域。
TL431是一款三端可调分流基准源，具有输出电压可调、温度稳定性好、输出噪声低等优点；其输出电压范围广泛，可通过外接电阻进行精确调整；此外，TL431还具有低动态阻抗和良好的线性调整率，使其在电路设计中具有广泛的应用前景。
下图为TL431内部结构图：

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   其主要有三个部件组成：
   一是利用两个不同PN结电压的差值产生稳定的基准电压；我们电子人称为带隙基准源；这个带隙具有与工艺、温度变化等几乎无关的优点；它的工作原理是利用双极型晶体管（BJT）的基极发射级电压（VBE）和两个不同集电极电流下的双极型晶体管的基集和发射级电压差（ΔVBE）的特性。双极型晶体管的基极发射级电压（VBE）与绝对温度成反比，具有负温度系数，而两个不同集电极电流下的双极型晶体管的基集和发射级电压差（ΔVBE）与绝对温度成正比，具有正温度系数。通过合理的电路设计，使得两者相互抵消，从而得到一个与温度无关的基准电压。
   二是运算放大器，主要在TL431中起到放大和调节基准电压的作用；它将带隙基准源产生的稳定电压进行放大，并通过负反馈电路对输出电压进行精确调节。运算放大器的增益和带宽对TL431的性能具有重要影响，因此在设计时需充分考虑。
   三是一个NPN输出晶体管，它负责将运算放大器调节后的基准电压输出到外部电路。NPN晶体管的输出电流可根据外部负载进行自动调节，以保持输出电压的稳定。
   TL431工作原理：当我们的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。
   TL431通常由于其出色的性能和广泛的应用范围，在电源管理、信号处理、通信、测量与测试等多个领域得到了广泛应用；例如：在电源管理系统中，TL431可作为稳定的基准电压源，为其他电路提供精确的电压参考；在开关电源、线性电源等电路中，TL431可用于实现输出电压的精确控制；TL431还可以作为信号处理；在信号处理电路中，TL431可作为精确的电压参考源，为信号调理、放大、滤波等电路提供稳定的基准电压。此外，TL431还可用于实现精确的电压比较和阈值检测功能；在通信领域中，TL431可用于实现精确的电压控制，保证通信电路的稳定性和可靠性。例如，在调制解调器、收发信机等设备中，TL431可用于实现精确的功率控制和信号调理；在测量与测试领域中，TL431可作为高精度的电压源，为各种测试设备提供稳定的基准电压。此外，TL431还可用于实现精确的电压测量和校准功能。
   通过对TL431工作原理的深入探究，我们不难发现其作为一款精密可调基准电源的独特优势。从内部结构到工作特性，再到广泛的应用领域，TL431都展现出了其卓越的性能和广泛的应用前景。随着科技的不断发展，我们相信TL431将在更多领域发挥其重要作用，为现代电子科技领域的发展注入新的活力。

TL431三端稳压器

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