tl431稳压芯片如何描述才能做到最简单易懂？

　　tl431稳压芯片如何描述才能做到最简单易懂？

　　TL431是一款常用的精密基准电压源IC，其在电路中的基本用途就是稳压，虽然稳压管亦可以用于稳压，但稳压管产生的稳定电压不论是精度还是温度稳定性皆无法与TL431产生的稳定电压相比。另外，TL431产生的稳定电压不像ICL8069或LM385那样是固定的1.2V或2.5V，其电压可以通过两个外接电阻在2.5～36V之间设置，使用非常灵活，故该稳压IC获得了广泛应用。下面我们详细介绍一下TL431在稳压电路中的基本应用。

　　TL431的内部电路框图如上图所示，其内部由2.5V的精密基准电压源、比较器及输出三极管等部分组成，IC的外部只有三个引脚，其引脚排列如下图所示。

　　TL431的A引脚为阳极，K引脚为阴极，R引脚为参考极。在用TL431构成稳压电路时，其与稳压管一样，应反向接于电路中，R端视具体应用电路，或与K端直接短接，或与外接的调压电阻连接。

　　TL431的外形封装一般有TO-92、SOT-23及SOP-8等几种，其中前两种封装是现在常用的，SOP-8封装的TL431体积较大，并且有5个空脚，占用PCB板的面积较大，很少使用。

　　TL431稳压IC的最高输入电压为37V，输出电压可在2.5～36V之间设置，工作电流最大为100mA，最小为1mA，基准电压典型值为2.495V，温度系数典型值为50ppm/℃。其基本应用电路如下图所示。

　　上图中，图a是采用TL431构成的精密2.5V基准电压源，将IC的阴极K及参考极R短接后通过一个限流电阻R接输入电压Vin的正极，阳极A直接接Vin的负极，这样即可构成一个具有良好温度稳定性的2.5V精密基准电压源。限流电阻R的取值视Vin及负载电流的大小而定，不过其取值应确保流过TL431的电流在1～100mA范围内，若流过TL431的电流小于1mA，IC无法正常工作；若流过TL431的电流超过100mA，IC会因管耗过大而发热，甚至烧坏。

　　若电路要求TL431的基准电压可调，此时可以采用图b所示的电路，在IC的R端外接两个电阻来设定基准电压。此时电路的输出电压Uo＝2.5（1＋R2/R3）。为了保证基准电压的精度及温度稳定性，电阻R2和R3最好选用精密金属膜电阻，并且安装时尽可能的靠近TL431的引脚。

　　上述稳压电路中的TL431相当于一个阻值受电流控制的可控电阻，当Vin或负载电流发生变化，导致TL431两端电压不稳定时，TL431的A、K两个引脚之间的等效电阻自动发生变化，从而调整流过限流电阻R的电流。这里假定因Vin减小导致TL431两端的2.5V电压降低，此时TL431的A、K两极之间的等效电阻的阻值自动增大，这样流过电阻R的电流就会变小，R两端的电压也会变小，从而使TL431两端的电压又回升，保证了其两端电压的稳定。

　　上图中的两个稳压电路直接采用TL431稳压，其输出电流较小，一般用于负载电流在几十mA以下的小电流稳压电路中。若想增大电路的输出电流，亦可以采用下图所示的电路，通过外接三极管来增大输出电流。

　　上图电路中，NPN型三极管作为调整管，用来增大输出电流，TL431给三极管的基极提供一个稳定的参考电压，这种电路的输出电流主要由三极管来决定，采用8050之类的小功率三极管，输出电流可达数百mA。

　　TL431稳压IC的用途很广，除了上述的基本应用之外，其还可以用来构成精密恒流源电路或各种电压检测电路。

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　　朋友们好，我是电子及工控技术，我来回答这个问题。TL431是一种精密的稳压集成器件，由于TL431控制电压精度高，温度系数比较小因此它可以提供精准的基准电压。这个器件在电瓶车充电器等开关电路中、电磁炉电路中等场合也可以见到它，这种精密电压基准集成电路使用相当广泛。现在给朋友们简单介绍一下这个俗称叫电压调节器的集成电路。

　　这种集成电路有三种形式，一种想塑封状的三极管一样，它的封装形式是T0-92A。它有三个引脚，把平面对着自己，从最左边起第一个引脚用R表示，是电压的取样引脚；第二个引脚是用A表示，称为阳极；最右边的引脚用K表示，它是控制端。

　　第二种是集成贴片形式的，其封装是SOJ-8型的，有八个引脚，其中第二、三、四、五、七脚是悬空不用的引脚。第三种就是贴片形状的，SOT-23封装形式的。

　　我们用一个电路图来说明这个TL431稳压芯片的工作过程，我们从图中可以看出输出电压用两个电阻RW和和R3就可以任意的设置从2.5V（Verf）到24V范围内进行调节。

　　1、通过TL431对电压输出稳定的过程

　　我们假设当输出电压下降的时候，TL431稳压芯片的R脚处的电压就会降低，这个降低的电压经过T1431内部放大后会使TL431的K引脚（阴极）电压会升高，然后经过MOS管K790进行导通调整之后就会使输出的电压升高。

　　我们又假设当输出电压升高时候，TL431稳压芯片的R脚处的电压也会升高，同样这个升高的电压经过TL431内部电路处理后它的阴极K引脚的电压就会降低，这样MOS管作为调整管的动态电阻就会增大，从而促使了这个电路的输出电压的降低。

　　

　　2、稳压过程的总结

　　因此我们通过稳压过程很容易弄明白，当TL431的参考极R的电压升高的时候，其TL431的阴极K的电压会降低，相反的是当TL431的参考极R的电压降低的时候，其TL431的阴极K的电压会升高。就是通过这种电压的调整从而使输出电压得到稳定的。

　　TL431的质量好坏，可用万用表R×1kΩ档进行测量。也可以用数字万用表的二极管的档位去测量，其测量的步骤如下。

　　第一步是：我们先用黑表笔去测TL431的阳极A，红表笔去测它的参考极R，这时应该显示的数字是1.4然后把表笔调换一下显示的数字应该是1.3这个值。

　　第二步是：用黑表笔去测TL431的阳极A，红表笔去测它的阴极K，这时应该显示的数字是1，然后把表笔调换一下显示的数字应该是0.6。

　　第三步是：用红表笔去测TL431的参考极R，黑表笔去测它的阴极K，这时应该显示的数字是0.7，然后把表笔调换一下显示的数字应该是1。

　　还有一种比较简便的方法是用数字万用表的hEF档位中的PNP插座来测试，我们把TL431的参考极R插入“E”孔，阳极A插入“B”孔，阴极K插入“C”孔，这时数字万用表应该显示数字大约是431这个值。如果显示的比这个值相差较大说明这个芯片应该是损坏了，当这个稳压集成芯片损坏后如没有同型号的进行替换的话，我们可以用KA431、LM431、YL431、等进行替换使用。

　　以上就是我对这个问题的解答，说的不到之处敬请批评指正，欢迎朋友们参与讨论这个话题，敬请关注电子及工控技术，感谢点赞！

　　电流、电压、功率、频率特性等。

　　对于电源还需要考虑输出电阻，输出电压，输出电流，输出功率，输出稳定性等。除此之外，我们还需要考虑可靠性和稳定性。

　　为了确保设计的电路能正常工作，我会将电路划分为不同的功能模块，以功能模块为最小单位再以模块中的核心器件为中心展开分析，列出该核心器件所有输入输出口，

　　与上述的电气参数结合进行电路分析。

　　对于TL431，根据规格书，其有以下特性：

　　1) 不管Ref脚的输出电阻多大，Ref引脚的电压能恒定在2.5V。

　　2）具有1 mA至100 mA的宽工作电流范围，最低工作电流为1mA。

　　1)根据Ref引脚推导出阴极K极的稳压电压。

　　2)根据稳压电源的负载确认稳压电源的负载电流的最大、最小、典型值。比如给单片机供电，可以从单片机的规格书，根据工作频率获取工作电流。

　　3)根据输入电压Uin、稳压电压、限流电阻R1确认TL431的工作电流，确保其在1mA至100mA之间。

　　4)限流电阻R1的功率为PR1=(Uin-Uo)*(Uin-Uo)/R1，根据计算结果，选择合适功率的电阻。

　　根据Vref=Uo*R3/(R2+R3)，可以得到Uo=2.5*(1+R2/R3)。

　　

　　流入A极的电流为(Uin-Uo)/R1-IL,(IL为负载电流）。

　　输入电压为12V左右，单片机的工作电流为8mA。

　　而TL431的Ref引脚只需要uA级的电压就可以实现稳压，所以R2,R3选择K级的电阻。

　　根据Uo=2.5*(1+R2/R3)，选择R2=R3=10K。

　　负载电流>8mA，取24mA，再加上流入K级的1mA的电流，(Uin-Uo)/R1>IL+1mA。

　　R1<(Uin-Uo)/(IL+1mA)=(12V-5V)/25mA=280ohm。

　　选择300ohm的电阻，此时，R1的耗散功率为(12-5)*(12-5)/280=175mW。

　　选择功率为1/4W的1206封装的贴片电阻。

　　

　　此前我已经用这个芯片设计过很多电路，现在分为三块讲解，保证能看懂搞明白。如果还不懂，那就是没用心。。。

　　本文主要包括TL431的特性，芯片的内部电路分析，以及TL431广泛的应用和计算。挑选7个最具代表性的电路案例来分析计算，讲解。

　　TL431的基本特性

　　幼儿园降维讲解，TL431A可认为是起温度补偿作用可变/可调节的齐纳二极管。它也可以用作参考电压。

　　TL431是一个稳压二极管，可通过更改与其相连的电阻器的值来编程输出电压。 它的作用几乎就像一个齐纳二极管，只是该IC的额定电压是可编程的。 通常用于提供负或正电压基准。

　　TL431 是一个具有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。

　　TL431内部电路分析

　　等效原理图分析：

　　对于这个原理图，我们首先看他整体的电路模块，发现它使用了两个电流源（左下角使用Q2, Q3等构成的微电流源，中间上面Q5, Q6等使用的是比例电流源。），一个达林顿管。

　　大致结构弄清楚了，然后，在依次仔细看细节。

　　首先当阴极 CATHODE 通电时，a 点便有了电压，那么后面的 Q10、Q11 组成 的达林顿管也会导通，但会马上截止【电压稳定后 a 点电压会为 0】，同时 Q4，Q1 也导通，那么下面的微电流源就开始工作，这样整个电路的在通电的瞬间开始工作，在微电流源中，由于电流源比较稳定，不管阴极的电压波动多大，它总会因为后面有个稳压管而使得微电流源的电流很稳定，这样 b 点的电压也就很稳定，进而 REF 端的电压也很稳定在 2.5V ，【至于为什么是 2.5V，其实没有必要进行具体分析】；由于微电流源工作，所以 Q7、Q8 都导通，从而上面的比例电流源也开始导通，由于这里的两个电阻都为 800，所以也可以把它看成是一个镜像电流源，事实上镜像电流源与比例电流源的原理几乎没有差别。不过这里的 Q7 我觉得它会饱和，因为集电极端可以等效的认为比基级端接了一个 800 欧的电阻，可能电压没有基级高，Q8 处于放大状态。而当比例电流源工作后，Q9 会导通，那么 a 点便又有了电压，这样后面的达林顿管也会导通。这样它会去控制 CATHODE 端的电压。

　　TL431的应用

　　在上图中，使用TL431A作为一个简单的2.5V的参考电压。这比齐纳二极管的温度稳定得多。对于电阻的选择，原则是选择一个电阻值----将Ik限制在20mA至40mA之间。

　　上图中， Ik=V/I=（12V-2.5V）/330 ohm=29mA

　　在上图中，我们巧妙的使用TL431做了分压器设计了5V的参考电压。

　　其输出电压等于Vo=（1 + R1 / R2）* 2.5V。

　　计算也非常简单，Vref=2.5V, 所以，Ir2=2.5V/R2

　　因此，Vo=Ir2*(R1+R2)= （1 + R1 / R2）* 2.5V, 其中，我把Iref忽略了，大家可以考虑考虑是什么原因?电路的应用条件又是什么？

　　在这种情况下，它将是5/2.5 = 2; 2-1 =1。

　　所以，很容易得到，R1和R2的两个相等的电阻就行了，因此取，每个电阻10K。

　　前面提到TL431 的内部含有一个2.5V 的基准电压,所以当在REF 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V o 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。

　　上面这个条路稍加修改就是一个非常实用的电路了，比如

　　应用作为恒流源电路

　　看到，前面有人问道说这个电路是否可以作为恒流源，有些人没做过恒流源，或对此不熟悉。因此，回答的含糊其辞，我09年做的第一个电路，就是恒流源，后面有设计了很多LCD，AMOLED的恒流源电路，因此对此比较熟悉。下面略加分析

　　原理：由前面的例子我们可以看到，器件作为分流反馈后，RE 端的电压始终稳定在2.5V，那么接在REF 端和地间的电阻中流过的电流就应是恒定的。这应该很好理解。

　　利用这个特点，可以将TL431 应用很多恒流电路中。

　　

　　如上图是一个实用的精密恒流源电路。原理很简单，不再赘述。但值得注意 的是，TL431 的温度系数为30ppm/℃，所以输出恒流的温度特性要比普通镜像恒流源或恒流二极管好得多，因而在应用中无需附加温度补偿电路。

　　TL431 制成的高精度稳压直流电源

　　电路的纹波极小,精度极高,可以作高档电器供电电源。

　　这个电路，是网上贴的图，我做过一些反激电源，POE中的电路，则是将TL431和PC817组合起来，这也是一个非常常见的组合电路，应用极多。贴一张图。就不细分析了。大家感兴趣，可以慢慢学习，分析，TL431能组合的电路挺多，可玩性也很高，感兴趣的还可以仿真分析。

　　要学好硬件设计很简单，只需三步即可：

　　第一要知道芯片能干什么的？特性如何？

　　第二，要知道芯片内部结构，原理是什么？

　　第三，大量的应用，大量的电路设计，这样才能从各个方面理解芯片，吃透芯片。

　　TL431是一个精密稳压元件。它的最低稳压为2点49伏。最大稳压为34伏。由R脚为控制极，A为阴极，K为阳极。实际A与R为运放电路。R为控制端，与外接电阻形成分压比，输入内部运放电路。产生不同电压输出。一般都在2点5伏