TL431可调节精密并联稳压器应用详解VIP免费

TL431可调节精密并联稳压器应用详解1【分享】亲，来吻个压！ByLapeno不，不，不！亲，是想让你稳个压！在电子产品设计中，往往需要在输入电压，负载，环境温度，电路参数等发生变化时，仍要求输出电压可以保持在一个稳定的状态，这就需要稳压电路。我们的亲（女主角）是TL431，TL431是一款电压基准芯片，TI的官方命名为可调节精密并联稳压器，我们请她来吻压！TL431的详细资料可以到TI的官方去下载，我在附件里放了一份数据手册，以方便你快速的参考。我们可以先简单的了解一下她，TL431输出的可调电压范围为Vref(即2.5V左右)到36V，灌电流的范围为1mA到100mA，远远观去，她的外貌是酱紫的：ANODE是她的阳极（正极），REF是参考，CATHODE是她的阴部，错！是阴极（负极），您别多想哈。走近一点，仔细看：可以看到，TL431可看作是由误差放大器、基准Vref、三极管以及一个二极管组成的。我们一般人呢，也就只能这么近的看她了。如果想再近一点，想看的再多一点，您恐怕得掏钱了……好吧，还是让你看一眼吧：TL431可调节精密并联稳压器应用详解2看到了吧，满意吗?TL431可以提供的服务就是稳压，我们问问她是怎么吻的。请参看Figure2,也就是我们一般人可以看到的她的样子：误差放大器反相输入端接VRef，VRef的值由于生产工艺的限制，各个器件略有差异，范围为2.440V到2.550V，典型值为2.495V。同相输入端接REF，这样当REF的值大于VRef值时，放大器的输出端就输出高电平；当REF的值小于VRef时，放大器的输出端就输出低电压。高电平（或者说高一些的电平）使其后的三极管导通（或者说导通的多一些），三极管的等效电阻就小一些，三极管集电极的压降就会小一些；低电平（或者说低一些的电平）使其后的三极管截止（或者说导通的少一些），三极管的等效电阻就大一些，三极管集电极的压降就大一些。到此，我们缕一下：REF高时，会使TL431两端压降变小；REF低时，会使TL431两端的压降变大。如果将TL431两端的压降反馈给REF，而REF又控制着TL431两端的压降，这便可以形成负反馈回路，从而使TL431两端的电压达到一个动态的平衡，也就是稳压了。以上便是TL431可以稳压的基本原理，下面我们看一下TL431几种常见的吻法。1.REF端接阴极。TL431的第一个典型应用，如图所示：这种吻法，输出电压VKA等于多少呢？答案是VRef，为什么呢？还是要参看Figure2,然后结合上面她的稳压原理来分析。我们要假设电路工作正常，也就是说Input要高于VRef(2.5V左右)，原因是TL431两端最低能稳到VRef,如果Input比VRef还低，那么差的那些电压由谁提供呢？不考虑负载，也就是负载开路的情况下，TL431与所串电阻TL431可调节精密并联稳压器应用详解3R分压。当接通电源Input的一瞬间，VKA等于Input，同时REF也等于Input，Input大于VRef，REF也就大于VRef，运放输出高，三极管等效电阻变小，从而TL431两端的压降变小，即VKA变小。变小到什么时候呢？当VKA小于VRef，即REF小于VRef时，又会使TL431两端的压降变大，因此动态平衡的点就是VKA等于VRef。我们可以通过Multisim进行仿真。原理图如下：电源我设置的是12.495V，目的是便于计算，串了一个1K的电阻，然后接TL431。在图中放了几个探针，放了一个示波器可以观察输出波形。由图中的仿真结果可以看出输出电压VKA，即TL431两端的电压为2.49V，流过R1的电流是10mA。示波器的输出波形如下，可以看到输出电压是平稳的。TL431可调节精密并联稳压器应用详解4下面我们可以分析下电阻R1阻值的选取。由仿真结果可以知道，流过R1的电流是10mA，如何得来的呢？很简单，电源是12.495V，TL431两端电压是2.495V，那么R1两端电压自然就是10V，电流I=V/R=10V/1kΩ=10mA。因为现在是负载开路，所以这10mA的电流全部流向了TL431。当然一部分是通过阴极（即三极管的集电极）流进去，一部分是通过REF端（即运放的同相输入端）流进去的。运放的输入电阻很高，所以流入REF端的电流很小，由仿真也可以看到只有2.08微安，远远小于10mA，因此可以忽略，这样就可以认为10mA的电流都流向了TL431的阴极。当接通负载后，如下图所示仿真结果：TL431可调节精密并联稳压器应用详解5流过R1的电流不变仍为10mA，...