基于TL431的锂电池均衡电路的研究
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基于tl431的控制环路设计基于TL431的控制环路设计引言:控制环路是电子系统中常见的一种设计方法,用于实现对某个系统的控制和调节。
在电源电路设计中,基于TL431的控制环路常被应用于电压稳压器的设计中。
TL431是一种可调节精度较高的电压参考源,可以用于实现电源电压的精确调节和稳定。
本文将详细介绍基于TL431的控制环路的设计原理和步骤。
一、TL431的工作原理:TL431是一种三端可调节精密稳压器,其工作基于比较器的原理。
它内部包含一个精密的参考电压源,通过比较输入电压和参考电压的大小,控制输出端的电流来实现电压的精准调节。
当输入电压高于参考电压时,输出电流增大,使得输出电压下降;当输入电压低于参考电压时,输出电流减小,使得输出电压上升。
通过不断调节输出电流,TL431可以实现对电源电压的稳定调节。
二、基于TL431的控制环路设计步骤:1. 确定电源电压调节范围和稳定要求:根据具体应用需求,确定电源电压调节的范围和所需的稳定性。
这将为后续的控制环路设计提供基础。
2. 选择参考电压:根据电源电压调节范围和稳定要求,选择合适的参考电压。
一般情况下,参考电压取电源电压调节范围的中间值,以保证在整个范围内都能实现较好的稳定性。
3. 设计反馈网络:根据所选择的参考电压和稳定要求,设计反馈网络来确保输出电压稳定。
反馈网络一般由电阻和电容组成,可根据需要选择合适的数值。
4. 设计误差放大器:误差放大器用于放大输入电压和参考电压之间的差异,以控制TL431的输出电流。
误差放大器一般由一个比较器和一个放大器组成,可以使用运算放大器等器件实现。
5. 设计输出级:输出级一般由功率晶体管组成,用于提供足够的输出电流来驱动负载。
根据负载的电流需求,选择合适的功率晶体管,并设计合适的驱动电路。
6. 进行仿真和优化:在完成上述设计后,使用电子电路仿真软件对整个控制环路进行仿真和优化。
通过仿真可以验证电路的性能,优化参数以满足设计要求。
【图】用TL431制作简单充电器电路充电电路电路图利用可调并联稳压器TL431集成电路可组成极简单的充电器。
工作原理:
电路如附图所示。
市电经电容降压、桥式整流、电容滤波,输出直流电压并通过D5向两节
镍锡电池充电。
充电电流的大小和电压的高低,由调节电位器W所决定。
TL431稳定性高,有良好的开关特性,能输出较大的电流。
其基准端REF与阳极端A固定电
压为2.5V,当这两端的电压达到了2.5V(电池电压经分压电路达到2.5V)时,TM31导通,分流
了充电电流,这时K、A间的电压维持为2V左右。
如电池电压低于2V时,TL431又截止,电路又开始进入充电状态。
本装置巧妙地利用这一具
有开关特性的集成电路,制作的充电器能保证电池不过充电,延长了电池的使用寿命。
元件选择:
电路中的TL431是精密的可调集成稳压电路,还可选用其它厂家生产的LM431、LA431
等。
D5用IN4148开关二极管,电阻必须选用1/2W碳膜电阻,W选用1OK电位器。
其它元件按图
标选用,电路装好后,必须固定在一塑料盒内。
电路因没与市电隔离、装置时必须注意安全以
防触电。
TL431的原理及应用研究1. TL431的介绍TL431是一种可调参考电压源,也称为精密可调稳压源或者基准电源。
它是通用电压比较器的一个经典器件,由Texas Instruments开发并广泛应用于电子设备中。
TL431的特点包括高精度、低温漂移以及宽工作电压范围。
2. TL431的工作原理TL431是一个三端稳压器,具有使能引脚(Anode)、参考电压引脚(Cathode)和负载引脚(Cathode)。
它基于齐纳二极管(Zener diode)原理来实现参考电压的稳定输出。
简单来说,TL431通过比较参考电压与稳定电压之间的差异,通过反馈回路调整输出电流,以使输出电压达到所需的参考电压。
3. TL431的应用3.1 电源稳压控制TL431可以应用于各种电源稳压控制回路中。
通过与其他器件(如晶体管)结合使用,可以实现各种稳压电路设计。
3.2 参考电压源由于TL431具有高精度和低温漂移特性,它常被用作基准电压源。
在许多应用中,需要一个稳定而精确的参考电压供应。
3.3 比较器由于TL431具有比较功能,它可以在比较器电路中使用。
当输入电压与参考电压之间的差异超过一定阈值时,TL431将改变输出状态。
3.4 调光应用TL431还可以用于调光应用中,比如LED照明。
通过调节输入电压,可以控制LED的亮度。
4. TL431的特点和优势•高精度:TL431的输出精度可达0.5%•低温漂移:在一定温度范围内,TL431的输出电压不受温度变化的影响•宽工作电压范围:TL431的工作电压范围通常为2.5V至36V5. TL431的应用案例5.1 电源稳压控制其中一个常见的应用案例是电源稳压控制。
TL431可以与晶体管和其他元件组合在一起,构成稳压电路。
通过调整参考电压,可以实现稳定输出电压,以确保电子设备的正常运行。
5.2 温度控制另一个应用案例是温度控制。
在温度控制系统中,TL431可以用来检测温度,并通过反馈回路控制加热或冷却设备。
用TL431制作的可调电源TL431是一种广泛应用于电源控制和电压参考电路的可调节器件,它可以用来制作可调电源,提供稳定且可调节的输出电压。
本文将利用TL431制作一种基于反馈电路的可调电源,并对其进行详细的介绍。
一、原理与工作方式TL431是一种三端稳压器件,其工作原理基于反馈电路。
它可以通过调整其参考电压来控制输出电压的稳定度和可调整范围。
TL431的标准参考电压为2.5V,我们可以通过将其接入反馈回路中,将其输出电压作为反馈信号,与一个参考电压进行比较,从而控制输出电压的稳定性。
二、电路设计在这个电路中,输入电压通过一个变压器和整流滤波电路得到,然后接入一个交流-直流转换器,转换为稳定的直流电压。
该直流电压经过一个限流电路,然后接入TL431的控制引脚。
TL431的参考电压与一个可调电阻相连,以调整输出电压的大小。
最后,通过一个稳压二极管和滤波电路,得到稳定的可调输出电压。
三、电路工作过程1.当输入电压通入变压器和整流滤波电路后,得到一个大约等于峰值电压的直流电压;2.在交流-直流转换器中,该直流电压经过变压器的二次输出,被整流滤波,然后被整流二极管的负载电阻分压,输出参考电压;3.输出参考电压通过可调电阻与TL431的控制管脚相连,控制管脚产生一个反馈电压;4.当比较两个电压后,TL431内部的放大器将比较结果作为控制信号,通过调节流过可调电阻的电流,控制输出电压的稳定性和大小;5.最后,经过稳压二极管和滤波电路的处理,得到稳定的可调输出电压。
四、电路性能分析1.输出电压范围:通过调节可调电阻,可以实现较大范围的输出电压;2.稳定性:TL431内部引脚的反馈机制,使电路具有较好的稳定性,可以得到较稳定的输出电压;3.限流保护:限流电路可以确保在过载或短路情况下,输出电压不会引起设备损坏;4.效率:由于工作原理中包含了一些功耗,因此效率不是很高,但可以通过电路参数的优化来提高效率;5.建立时间:当输入电压发生变化时,电路的建立时间较快,输出电压快速稳定。
TL431电路原理及频率特特性的研究许剑伟 2008-1-1 莆田十中TL431是一种高精度、低温漂电压基准器件,目前已得到广泛应用。
TL431具有很高的电压增益,实际应用中易发生自激等问题,造成许多困惑,本文系统分析TL431的内部电路,并给出利用计算机分析计算的方法,使设计人员对关于TL431电路的稳定性有准确的整体把屋。
一、基本参数估计(1)静态电流分配:TL431的最小工作电流为0.4mA,此时V10基本上没有电流(取0.03mA,be压降0.6)。
V9射极电流为0.6V/10k=0.06mA。
设V3的be压降为0.67V ,V1、V2的集电极电压均为0.67V,所计算时把R1、R2看作并联,,则算得V3射极电流为(2.5-0.67*2)/(3.28+2.4//7.2)=0.228mA。
剩余电流0.4-0.228-0.06-0.03=0.52mA,提供给V7、V8电流镜,V7、V8各获得0.04mA。
V4、V5、V6、V7、V8工作电流均为0.04mA。
(2)假内部三极管的fT值为100—200MHz,当工作电流小的时候fT为10—100MHz,由此间接估计三极管内部的等效电容。
cb结电容均假设为1—2pF。
V4、V7 、V8、V9等三极管工作电流小,所以fT要小很多(结电容为主,扩散电容较小)。
(3)V4、V5工作电流较小,通常小电流时电流放大倍数也较小。
设V4的放大倍数为50倍左右。
(4)为方便计算,设V9、与V10的电流放大系数相同,V9、V10与电流增益直接相关,它们的放大倍数可由TL431数据表间接计算出来。
注1:晶体管的低频放大倍数与直流放大倍数是不相同的,静态工作电流小时二者相差不大,静态电流大时二者可能相差很大,具体与该晶体管的特性有关。
二、TL431带隙基准电压产生原理带隙基准产生的原理不是本文要阐述的主要问题,但TL431内部的基准电路与增益和关,所以有必要对其分析。
TL431电路原理及频率特特性的研究许剑伟2008-1-1 莆田十中TL431是一种高精度、低温漂电压基准器件,目前已得到广泛应用。
TL431具有很高的电压增益,实际应用中易发生自激等问题,造成许多困惑,本文系统分析TL431的内部电路,并给出利用计算机分析计算的方法,使设计人员对关于TL431电路的稳定性有准确的整体把屋。
一、基本参数估计(1)静态电流分配:TL431的最小工作电流为0.4mA,此时V10基本上没有电流(取0.03mA,be压降0.6)。
V9射极电流为0.6V/10k=0.06mA。
设V3的be压降为0.67V ,V1、V2的集电极电压均为0.67V,所计算时把R1、R2看作并联,,则算得V3射极电流为(2.5-0.67*2)/(3.28+2.4//7.2)=0.228mA。
剩余电流0.4-0.228-0.06-0.03=0.52mA,提供给V7、V8电流镜,V7、V8各获得0.04mA。
V4、V5、V6、V7、V8工作电流均为0.04mA。
(2)假内部三极管的fT值为100—200MHz,当工作电流小的时候fT为10—100MHz,由此间接估计三极管内部的等效电容。
cb结电容均假设为1—2pF。
V4、V7 、V8、V9等三极管工作电流小,所以fT要小很多(结电容为主,扩散电容较小)。
(3)V4、V5工作电流较小,通常小电流时电流放大倍数也较小。
设V4的放大倍数为50倍左右。
(4)为方便计算,设V9、与V10的电流放大系数相同,V9、V10与电流增益直接相关,它们的放大倍数可由TL431数据表间接计算出来。
注1:晶体管的低频放大倍数与直流放大倍数是不相同的,静态工作电流小时二者相差不大,静态电流大时二者可能相差很大,具体与该晶体管的特性有关。
二、TL431带隙基准电压产生原理带隙基准产生的原理不是本文要阐述的主要问题,但TL431内部的基准电路与增益和关,所以有必要对其分析。
1、Vbe压降在室温下有负温度系数约C=-1.9至-2.5mV/K,通常取-2mV/K,而热电压UT=DT在室温下有正温度系数D=0.0863 mV/K,将UT乘以适当倍率并与Vbe相加可大大消除温度影响。
基于TL431和LM317T 的0起调高精度稳压电源的设计与制作陈坚苏TL431是一个有良好热稳定性的并联型三端可调精密基准电压源,与可调集成稳压器LM317T 可构成高精度0起调的稳压电源,计算模型见图一。
其中Vref1和Vref2分别是LM317T 和TL431的基准电压,RP 为可调电位器的阻值,设计最大稳压输出电压为V0,负偏压为V2。
设:电位器RP 的动触头移到X 位置时上部的电阻为RPX ,此时的输出电压为V0X ,其它有关变量的下标也标有X 。
从右图可以得到两个基本公式: X V 0)32()3(22R RP R R RPX RP V V ref +++−=+………………⑴21120ref KRX ref KAX ref X V V V V V V V ++=+=+ …………………⑵其中:分别是TL431的阴极—阳极电压和阴极—参考端电压。
KRX KAXV V 、设计要求:当RPX=0时V0X=0,当RPX=RP 时V0X=V0,代入上式,经简单运算可求得:01120222>)()(RP V VV V R ref +−= ………………………⑶RP V V R 023= ……………………………………………………⑷2012ref KR ref V V V V ++= …………………………………………⑸其中:为输出电压为0时TL431的阴极和参考端的电压。
0KR V 由⑵式可知,输出稳压电压与成正比。
由⑸式可知负偏压不仅与有关,而且还与和有关。
这与其它从0起调的负偏压的计算是不同的。
另外,由⑶式可得到 。
X V 0KRX V 2V 2ref V 1ref V 0KR V 22ref V V >上述一组关于的方程,表明满足设计要求的解有很多。
关键是要确定的合理取值范围。
查TL431的使用手册,可推知<-0.7V 时,TL431的阴极电流将急剧增长,并将失去稳压作用。
但如取得较大,将使V2、R3相应增大,特别是R2与V2成平方关系将迅速增大。
基于TL431的线性精密稳压电源的设计和应用【摘要】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,基于常用单端稳压芯片TL431内部结构、工作原理和主要特点,设计了一种基于TL431的线性稳压电源,实现了大功率、宽电压、低温漂的可调式精密稳压电源,并对TL431应用注意事项进行了总结。
【关键词】TL431;限流电阻;稳压电源;低温漂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[1]。
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]。
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图1 TL431的符号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[3],如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。
用TL431作大功率可调稳压电源电路
利用TL431作大功率可调稳压电源
精密电压基准IC TL431是T0—92封装如图1所示。
其性能是输出压连续可调达36V,工作电流范围宽达0.1。
100mA,动态电阻典型值为0.22欧,输出杂波低。
图2是TL431的典型应用,其中③、②脚两端输出电压
V=2.5(R2十R3)V/R3。
如果改变R2的阻值大小,就可以改变输出基准电压大小。
图3是利用它作电压基准和驱动外加场效应管K790作调整管构成的输出电流大(约6A)、电路简单、安全的稳压电源。
工作原理如图3所示,220v电压经变压器B降压、D1-D4整流、C1滤波。
此外D5、D6、C2、C3组成倍压电路(使得Vdc=60V),Rw、R3组成分压电路,T1431、R1组成取样放大电路,9013、R2组成限流保护电路,场效应管K790作调整管(可直接并联使用)以及C5是输出滤波器电路等。
稳压过程是:当输出电压降低时,f点电位降低,经T1431内部放大使e点电压增高,经K790调整后,b点电位升高;反之,当输出电压增高时,f点电位升高,e点电位降低,经K790调整后,b点电位降低。
从而使输出电压稳定。
当输出电流大于6A时,三极管9013处于截止,使输出电流被限制在6A以内,从而达到限流的目的。
本电路除电阻R1选用2W、R2选用5W外,其它元件无特殊要求,其元件参数如图3所示。
TL431是一个具有良好温度稳定性的三端可控精密基准集成芯片。
它具有体积小、电压精准、性能优良、价格低廉等特点,被广泛运用于恒流源电路,电压比较电路,电压监视电路,低压保护电路,过压保护电路,线性稳压电源电路,开关电源电路,基准电压电路等。
本文讲述几款基于TL431的直流线性稳压电源方案,电路经调节合理的参数后可以运用于多种直流供电电源电路。
1.精密基准电源电路。
下图是TL431作为基准电压源时的两种典型接法,TL431的内部含有一个2.5V的基准电压,若直接将输出电压(VO)引入ref脚(1脚),则输出电压为2.5V;若将输出电压分压后再反馈到ref脚(1脚),则可设置输出电压从2.5V~36V之间的任意基准电压。
典型值:当R1=R2时VO=5V。
需要注意的是,在选择电阻R1或R2时,时必须保证TL431工作的必要条件,即通过阴极的电流要大于1ma。
分压电阻R3\R4简易使用精密电阻,总阻值可以从几K到百K级别。
VO=2.5(1+R3/R4)2.串联稳压电路。
下图一是基于TL431的串联稳压电路。
此电路利用Q1三极管扩流,可以增大整个电路输出电流,同时又能减小R5限流电阻的功率。
其输出电压由分压电阻R7和R8比例所得。
Q1的放大倍数主要由R6决定,所以设置合适的R6可以增大Q1的过电流能力。
VO=2.5(1+R7/R8)有时为了或许更大的电流,为了降低限流电阻的最大功率,我们还可以使用达林顿三极管来扩流,如下图:使用时须注意选择合适的三极管并给三极管合理的散热3.并联稳压电路如下图电路基于TL431的并联稳压电路,通过并联Q2三极管调节输出电流,相应的降低或升高输出电压,相应的限流电阻R9也选着足够功率的电阻,以达到最大功率要求。
此电路一般常用于过压保护电路或限压电路中,常见于锂电池平衡电路中。
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基于TL431的电动汽车多节串联锂电池模拟器随着电动汽车的普及,其所使用的高能量密度锂电池已成为了电动汽车的标配。
为了有效地验证电动汽车电池系统的性能和可靠性,需要开发具有高准确性和可重复性的电动汽车多节串联锂电池模拟器。
本文提出了一种基于TL431的电动汽车多节串联锂电池模拟器设计方案。
设计方案中,使用了TL431型号的精准电源管理芯片。
TL431是一种向内偏置可调稳压器,具有高精度、低功耗、高稳定性、低温漂移等特点。
其主要作用是检测和控制系统输出电压,保持稳定的输出电压,同时还可以通过控制电路来实现电压的调节。
本设计采用AC-DC-DC+DC-DC的电源供电方式,输入的交流电压通过AC-DC变换器转化为直流电压,并经过DC-DC升压电路升压,再经过DC-DC降压电路降压,最后得到所需的稳定输出电压。
通过在输出电路中加入模拟负载,来模拟锂电池的电性能。
在模拟器中,通过多个单元串联的方式来模拟锂电池组。
在每个单元中,采用了平衡电路来控制单个单元的电压,并确保多个单元之间的电压平衡。
在模拟器中还增加了过流和过压保护电路,保证模拟器的使用过程中不会因过流和过压而造成电路的损坏。
同时,本设计采用了开放式软件架构,使得用户可以对系统进行修改和优化,以满足其特定的需求。
在实际应用中,本设计可用于电动汽车电池系统的研发、测试和验证,同时可以被应用于其他需要多节串联锂电池模拟器的领域。
这种基于TL431的电动汽车多节串联锂电池模拟器具有精准度高、性能稳定、可重复性好等优点,将对电动汽车的发展起到积极的促进作用。
此外,该模拟器还可以与其他设备集成,如数据采集器、计算机等,以便于用户进一步分析和处理数据。
基于该模拟器的实验数据所得到的结论对于电动汽车电池系统的可靠性和性能提升都具有重要意义。
为了能够满足更广泛的需求,本设计还可以加入电动车充电器和放电器,实现对整个电动汽车电池进行测试。
通过该模拟器的应用,可以有效地测试电池系统的性能,发现其中存在的问题,并进一步提高电池的工作效率和寿命。
tl431锂电池过放电路摘要:1.TL431锂电池过放电路简介2.TL431锂电池过放电路工作原理3.TL431锂电池过放电路应用4.TL431锂电池过放电路的优势5.结论:TL431锂电池过放电路的重要性和实用性正文:【提纲】1.TL431锂电池过放电路简介TL431锂电池过放电路是一种用于保护锂电池的电路,它能有效地防止锂电池在过放状态下工作,从而延长锂电池的使用寿命,保证设备的安全运行。
2.TL431锂电池过放电路工作原理TL431锂电池过放电路主要由检测电路、比较电路和控制电路组成。
检测电路负责实时监测锂电池的电压,当锂电池电压低于预设值时,比较电路会将实测电压与预设电压进行比较,若实测电压低于预设电压,控制电路就会启动,切断锂电池的供电,从而实现过放保护。
3.TL431锂电池过放电路应用TL431锂电池过放电路广泛应用于各种锂电池供电的设备中,如智能手机、笔记本电脑、电动汽车等。
它能有效地防止锂电池在过放状态下工作,延长锂电池的使用寿命,保证设备的安全运行。
4.TL431锂电池过放电路的优势TL431锂电池过放电路具有以下优势:- 高效:能实时监测锂电池的电压,快速切断供电,防止锂电池过放。
- 可靠:采用专用的过放保护芯片,性能稳定,可靠性高。
- 安全:过放保护电路能有效地防止锂电池过放,从而降低锂电池故障率和事故风险。
- 易于使用:TL431锂电池过放电路设计简单,易于集成到各种锂电池供电的设备中。
5.结论:TL431锂电池过放电路的重要性和实用性TL431锂电池过放电路在保护锂电池方面具有重要意义。
它能实时监测锂电池的电压,有效防止锂电池过放,延长锂电池的使用寿命,保证设备的安全运行。
无论是从安全性、可靠性还是易用性方面,TL431锂电池过放电路都展现了其强大的实用价值。
TL431是一种高精度、低温漂电压基准器件,目前已得到广泛应用。
TL431具有很高的电压增益,实际应用中易发生自激等问题,造成许多困惑,本文系统分析TL431的内部电路,并给出利用计算机分析计算的方法,使设计人员对关于TL431电路的稳定性有准确的整体把屋。
一、基本参数估计(1)静态电流分配:TL431的最小工作电流为0.4mA,此时V10基本上没有电流(取0.03mA,be压降0.6)。
V9射极电流为0.6V/10k=0.06mA。
设V3的be压降为0.67V ,V1、V2的集电极电压均为0.67V,所计算时把R1、R2看作并联,,则算得V3射极电流为(2.5-0.67*2)/(3.28+2.4//7.2)=0.228mA。
剩余电流0.4-0.228-0.06-0.03=0.52mA,提供给V7、V8电流镜,V7、V8各获得0.04mA。
V4、V5、V6、V7、V8工作电流均为0.04mA。
(2)假内部三极管的fT值为100—200MHz,当工作电流小的时候fT为10—100MHz,由此间接估计三极管内部的等效电容。
cb结电容均假设为1—2pF。
V4、V7 、V8、V9等三极管工作电流小,所以fT要小很多(结电容为主,扩散电容较小)。
(3)V4、V5工作电流较小,通常小电流时电流放大倍数也较小。
设V4的放大倍数为50倍左右。
(4)为方便计算,设V9、与V10的电流放大系数相同,V9、V10与电流增益直接相关,它们的放大倍数可由TL431数据表间接计算出来。
注1:晶体管的低频放大倍数与直流放大倍数是不相同的,静态工作电流小时二者相差不大,静态电流大时二者可能相差很大,具体与该晶体管的特性有关。
二、TL431带隙基准电压产生原理带隙基准产生的原理不是本文要阐述的主要问题,但TL431内部的基准电路与增益和关,所以有必要对其分析。
1、Vbe压降在室温下有负温度系数约C=-1.9至-2.5mV/K,通常取-2mV/K,而热电压UT=DT在室温下有正温度系数D=0.0863 mV/K,将UT乘以适当倍率并与Vbe相加可大大消除温度影响。
TL431的原理及应用研究摘要:分析了TL431的工作原理,整理了技术指标,论述了四个方面的典型应用,总结了使用注意事项,并以详尽的图表证明,该芯片参数优越,性能可靠,应用前景广阔。
关键词:TL431 稳压基准性能应用1 引言TL431是TL、ST公司研制开发的并联型三端稳压基准。
由于其封装简单(型如三极管)、参数优越(高精度、低温漂)、性价比高(民品1.3~1.5元/只),近年来在国外已经得到了广泛应用。
从1988年获得该器件的第一手资料开始,我们就对该器件给予了关注。
通过大量的实验和多年的应用证明,该器件犹如七十年代诞生的555时基芯片一样,价廉物美、参数优越、性能可靠、应用方便、值得推广。
尤其是在民品开发中,大有用武之地。
2 工作原理该芯片的内部等效电路如图1所示。
其中V1V2构成输入级,V3V4V5构成稳压基准,V6V7V8V9构成差分放大器,V10V11形成复合管,构成输出级。
D1D2均为反向极向保护。
引线端子1为参考电压输入端R,2为公共阳极端A,3为输出阴极端K。
其等效功能框图如图2(a)所示。
其中VR为基准电压(VR=2.5V),A为同相放大器,V为并联型调整管(总增益A0≥1000倍),W为馈电支路。
其封装引脚如图2(b),电路符号如图2(c)所示。
3 技术指标TL431的电气参数见表1。
表1 TL431电气参数附注:①上表是综合多个生产厂家提供的参数及实测数据(*)而制。
②TL431尾缀字母表示产品级别及工作温度范围,C为商业品(-10℃~+70℃),I为工业品(-40℃~+85℃),M为军品(-55℃~+125℃)。
该器件的主要技术指标为:●基准电压温漂小:≤±50ppm/℃;●基准电压精度高:2.5V±1%;●输出噪声电压低:≤100μVpp;●稳压范围宽:(2.5~36)V连续可调;●负载电流范围大:(1.0~100)mA。
4 典型应用实例4.1 稳压基准许多稳压基准的负载能力都很小,端电压调节也不方便,而由TL431构成的稳压基准温漂小,又有相当的负载能力,且输出电压连续可调,电路简单。