掌握TL431稳压器原理与应用：2.5V-36V可调电路详解

TL431是一款由德州仪器（TI）生产的具有优良热稳定性特点的三端可调分流基准源。这款器件的主要特点是其输出电压范围广，可以从2.5V的内部基准电压（Vref）调整至高达36V，通过连接两个外部电阻进行精细调节。TL431的内部结构包含一个2.5V基准源和一个运放，运放的反相输入端连接基准源，而参考端（REF）则与之相比较。当REF端电压接近基准源时，会驱动内部三极管进入非饱和状态，电流随之变化，这种特性在设计应用电路时非常关键。 TL431的典型动态阻抗仅为0.2Ω，这使得它在许多领域如数字电压表、运放电路、可调压电源和开关电源等中具有广泛的应用。它的电路符号清楚地标明了三个引脚：阴极（CATHODE）、阳极（ANODE）和参考端（REF），每个引脚在实际电路中扮演着特定的角色。 在恒压电路应用方面，TL431通过引入输出反馈实现电压控制。例如，在图2所示的电路中，通过电阻R1和R2对输出电压Vo进行分压并引入负反馈，当Vo增加时，反馈量也随之增大，使得TL431的分流增大，从而降低Vo，实现稳定的电压输出。选择不同阻值的R1和R2，可以设定从2.5V到36V之间的任何电压。特别地，当R1和R2相等时，输出电压Vo固定为5V。但设计时要注意确保通过阴极的电流大于1mA，这是TL431正常工作的基本条件。 尽管图2的电路可能不太实用，但它揭示了TL431工作原理的核心概念。通过简单的修改，可以将其转化为实际的电源电路，如图3的大电流分流稳压电路，以及图4的精密5V稳压器。这些电路设计展示了TL431在实际应用中的灵活性和精确性，是理解和设计此类电路的重要参考。通过深入理解TL431的工作原理和应用电路，工程师可以更好地利用这款元件满足各种电子设备的电压调节需求。