凡亿专栏 | TL431三端稳压器
TL431三端稳压器

      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。


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