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TL431基准稳压电路

参考输入电压
全温度范围内参考输入电压的偏差
VREF VREF(dev)
VKA=VREF IKA=10mA
Tmin≤Ta≤ Tmax
2.483
2.495 3
参考输入电压变化
ΔVKA=10V～VREF
-1.4
与阴极极至阳极
ΔVREF/ΔVKA
电压变化的比值
ΔVKA =36V～10V
-1.0
参考输入电流
ET TL431 基准稳压电路
一、概述
TL431 是一块精密可调基准电源电路，良好的稳压特性及灵活的稳压值设定，输出电压设定可在 Vref 至 40V 之间连续可调，具有 0.2Ω 典型动态输出阻抗，该电路在许多应用场合可替代稳压二极管。
二、特点
1. 输出电压最高到 40V 2. 动态输出阻抗低，典型值为 0.2Ω 3. 阴极电流能力为 0.1mA~100mA 4. 全温度范围内温度特性平坦，典型值为 50ppm/℃ 5. 噪声输出电压低 6. 快速开态响应 7. ESD 电压为 2000V 8. 封装形式：TO - 92、SOT - 89、SOT - 23
符号 VKA IK IREF
PD
TJ Tg Tstg
额定值
40 -100 ～ 150 0.05 ～ 10
0.7 0.2 0 ～ 150 0 ～ 70 -65 ～ 150
单位
V mA mA
W
℃ ℃ ℃
五、电参数（除非另有规定，Tamb=25℃ VKA=VREF IK=10mA）
参数名称
符号
测试条件
最小值典型值
三应用
1. 充电器 2. 开关电源 3. 适配器 4. DVD 5. 电视机

TL431内部分析

上图是一个基准电压源电路，若D6与D5、D4的特性完全一样，那么就有Vref=Vbe4+(Vd3/Rd3)*Rd2式中Vbe4是D4的基级与发射极之间的电压，Vd3是D3的电压，为Vbed6-Vbed5。

由于这三个管子特性完全相同，那么D5、D6的集电极电压是相等的。

所以Vref= Vbe4+(KT/q)* (Rd2/Rd3)*ln(Rd2/Rd1)，这里利用了PN结的电流方程：i=Is(equ/kt -1)【Is为PN结反向饱和电流】基准稳压电源在电路中的应用是很广泛的，特别是在AD/DA IC中，本想接下来介绍以下比较常见的TL431的，我在学习TL431时，发现它的内部结构电路图，不是我想象的拿么难，觉得有必要把内部结构分析下，纯粹是为了提高自己的模电。

不过我首先得先介绍两个基准电流源：1> 微电流源：它的原理图如下：这里的NPN管的放大倍数β都是>>1的，所以U2管的集电极电流为Iu2=Iu4=(Ubeu1-Ubeu2)/Ru4式中Ubeu1-Ubeu2只有几十毫伏，甚至更小，因此只要几千欧的Ru4就可以得到几十微安的Iu2，由于这两管子特性完全相同，所以同样可以利用PN结的电流方程得到：Iu2=(Ut/Ru4)*ln(Iu3/Iu2)2> 比例电流源它的原理图如下：这里的NPN管同样是特性相同的管子。

从电路可知Ubeu0+Iru3*Ru3=Ubeu1+Iru4*Ru4 (1)根据PN结的电流方程可知Ubeu0 = Ut * ln(Ieu0/Is), Ubeu1=Ut*ln(Ieu1/Is)把上两式代入 1 中可得：Iru4*Ru4 = Iru3*Ru3 + Ut*ln(Ieu0/Ieu1)；这里的对数部分可以忽略，因为Ieu0/Ieu1接近于1。

当β>>2时，Icuo=Iru3=Iru2, Icu1=Iru4;所以 Iru4*Ru4 = Iru2*Ru3 而此式中的Iru2=(Vcc-Ubeu0)/(Ru2+Ru3)这两个基准电流源的具体分析可以参考童诗白教授和华成英副教授主编的模拟电子技术基础。

TL431电路原理及频率特特性的研究

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。

TL431三端可调精密基准电路

TL 431 三端可调精密基准电路
概述：封装外形图：单位：mm
T L 431为三端可调节精密基准源。

通过两个外接电阻，输出电压可在 Vref ( 约 2.5 V )到 20V 连续调节。

该电路输出阻抗小（0.2Ω）。

开启特性好，在许多应用场合，它能较好地替换齐纳二极管。

采用TO-92或SOT-23封装形式。

特点：
温度系数50ppm/℃
在工作温度范围内有温度补偿输出电压可设定响应速度快输出噪声低
电原理图：
极限值：
规范值
单位参数名称符号
最小典型最大
贮存温度 Tstg -65 - +150 ℃
工作温度 Topr 0 - 70 ℃
焊接温度（10秒） T L - 265 - ℃
内部功耗 P D - 0.78 - W 阴极电压 Vz - 18 - V
mA 阴极连续电流 -10 - +150
基准源输入电流 I REF - 20 - mA
阴极电压Vz V REF - 20 V
工作条件
阴极电流 Iz 1.0 - 100 mA 电特性：（除非另有说明，Tamb=25℃）
测试图：
测试图1 Vz=V REF测试图2 Vz >V REF测试图3 漏电流测试应用图：
图1 并联调节图2 串联调节
图3 三端稳压源的输出控制图4 延时器
B O O N 杭州百隆电子有限公司 TL431
图 5 限流器或电流源图 6 恒流变换
特性曲线：
B O O N杭州百隆电子有限公司T L431。

431原理以及增益分析

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。

tl431稳压电路介绍

tl431稳压电路介绍
TL431是一款输出电压可调的基准电压源，辅以合适的外围电路它可以在很大范围内输出质量较好的基准电压。

TL431的实用电路如下图，图中公式内的Vref=2.495V，可以近似认为2.5V，Iref最多只有几微安可以忽略不计，对输出电压的影响微乎其微，除非比例电阻你使用了阻值极高的（比如十几k或更大）。

当图中的比例电阻R1和R2阻值相等时，TL431的输出电压Vout就是5V，当R1为0时输出电压就是2.5V，当R1的阻值为R2的3倍时，
TL431的输出电压达到10V。

当然这里的前提是输入电压一定要高于输出电压。

限流电阻R的阻值选择要根据实际需要的输出电流和输入电压计算，原则是既要保护TL431的工作电流不会超出额定值，又要满足输出电流和TL431起码的工作电流，输入电压越高R阻值应该越大，输出电流越大R 的阻值应该越小。

TL431的参数和封装

集电极电流：-0.2A 集电极耗散功率：0.2W 结点到环境的热阻：625 ℃/W 结温：150℃ 储藏温度：-55~+150℃ TL431 三极管： a.按材质分：硅管、锗管 b.按结构分： NPN 、 PNP。
c.按功能分：开关管、功率管、达林顿管、光敏管等。 d. 按功率分：小功率管、中功率、大功率管 e.按工作频率分：低频管、高频管、超频管 f.按结构工艺分：合金管、平面管 g.按安装方式：插件三极管、贴片三极管 TL431 封装贴片三极管基本作用是放大，它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号，当然这种转换仍然遵循能量守恒，它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流，即集电极电流。并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化，这就是贴片三极管的放大作用。三极管还可以作
电子开关，以及配合其它电子元件还可以构成振荡器等。
TL431 的参数和封装
TL431 是可控精密稳压源。它的输出电压用两个电阻就可以任意的设置到从 Vref（2.5V）到 36V 范围内的任何值。该器件的典型动态阻抗为 0.2Ω，在很多应用中用它代替稳压二极管，例如，数字电压表，运放电路，可调压电源，开关电源等。这篇文章主要就是介绍 TL431 参数和封装的，一起来了解一下。 TL431 参数：集电极 - 基极电压：-40V 集电极 - 发射极电压：-40V 发射极 - 基极电压：-5V

TL431电路原理及频率特特性的研究

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。