德州儀器TL431IPK電壓基準(zhǔn)芯片中文詳細(xì)資料

一、型號與類型

德州儀器（TI）生產(chǎn)的TL431IPK是一款高性能的三端可調(diào)并聯(lián)穩(wěn)壓器/電壓基準(zhǔn)芯片，其封裝形式為SOT-89-3。這款芯片以其優(yōu)越的性能和廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，成為電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域的重要組件。TL431IPK作為電壓基準(zhǔn)芯片，具有高精度、低溫度漂移、低輸出噪聲和低輸出阻抗等特點(diǎn)，能夠滿足各種復(fù)雜電路對電壓穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性的要求。

　　廠商名稱：TI德州儀器

　　元件分類：電壓基準(zhǔn)芯片

　　中文描述： 電壓基準(zhǔn),精密,分流-可調(diào),TL431系列,2.495V至36V,SOT-89-3

　　英文描述： V-Ref Adjustable 2.495V to 36V 100mA Automotive 4-Pin(3+Tab)SOT-89 T/R

　　數(shù)據(jù)手冊：http://syqqgy.com/data/k01-37072868-TL431IPK.html

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　　TL431IPK概述

　　TL431IPK器件是三端可調(diào)節(jié)并聯(lián)穩(wěn)壓器，在適用的汽車級、商用級和軍用級溫度范圍內(nèi)均可滿足規(guī)定的熱穩(wěn)定性?？梢酝ㄟ^兩個(gè)外部電阻器將輸出電壓設(shè)置為介于Vref（約為2.5V）和36V之間的任意值。其輸出阻抗典型值均為0.2Ω。此類器件的有源輸出電路具有非常明顯的導(dǎo)通特性，因此非常適合用于替代許多應(yīng)用中的齊納二極管，例如板載穩(wěn)壓器、可調(diào)節(jié)電源和開關(guān)電源。

　　TL431IPK初始精確度為2%。此外，低輸出溫漂可確保在整個(gè)溫度范圍內(nèi)保持出色的穩(wěn)定性。

　　TL431IPK器件運(yùn)行溫度范圍為?40°C至125°C。

　　TL431IPK中文參數(shù)

　　TL431IPK引腳圖

二、工作原理

TL431IPK的工作原理基于內(nèi)部集成的精密2.5V基準(zhǔn)電壓源和運(yùn)算放大器。該芯片內(nèi)部包含一個(gè)高精度的2.5V電壓參考源（VI），該參考源連接至運(yùn)算放大器的反相輸入端。同時(shí)，運(yùn)算放大器的同相輸入端（即REF端）用于接收外部反饋電壓。當(dāng)REF端的電壓接近或等于VI（2.5V）時(shí)，運(yùn)算放大器會調(diào)整其輸出，以確保兩者之間的電壓差幾乎為零。這一調(diào)整過程通過控制三極管中的電流來實(shí)現(xiàn)，從而保持REF端電壓的穩(wěn)定。

具體來說，當(dāng)REF端電壓因某種原因偏離2.5V時(shí)，運(yùn)算放大器的輸出會相應(yīng)變化，驅(qū)動(dòng)三極管調(diào)整其工作狀態(tài)，以恢復(fù)REF端電壓至2.5V。這一過程中，TL431IPK通過其陰極和陽極之間的分流作用，控制外部電路中的電流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)輸出電壓的穩(wěn)定。

三、特點(diǎn)

1. 高精度：TL431IPK的初始精確度高達(dá)2%，確保了輸出電壓的高度穩(wěn)定性。

2. 寬工作范圍：該芯片能在-40°C至85°C的溫度范圍內(nèi)正常工作，適用于各種環(huán)境條件。

3. 低溫度漂移：典型溫度漂移僅為14mV，保證了在整個(gè)溫度范圍內(nèi)輸出電壓的穩(wěn)定性。

4. 低輸出噪聲：設(shè)計(jì)上注重低噪聲性能，適用于對噪聲敏感的應(yīng)用場景。

5. 低輸出阻抗：典型輸出阻抗為0.2Ω，有利于減少外部電路對輸出電壓的影響。

6. 灌電流能力：能夠吸收高達(dá)100mA的電流，滿足大電流應(yīng)用需求。

7. 環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)：符合RoHS和REACH標(biāo)準(zhǔn)，符合現(xiàn)代電子產(chǎn)品的環(huán)保要求。

8. 靜電放電（ESD）保護(hù)：具備ESD保護(hù)功能，提高了器件的抗干擾能力和可靠性。

四、應(yīng)用

TL431IPK由于其卓越的性能和廣泛的適用性，被廣泛應(yīng)用于各種電子電路中。以下是其主要應(yīng)用領(lǐng)域：

1. 電源設(shè)計(jì)：TL431IPK可作為并聯(lián)穩(wěn)壓器，用于設(shè)計(jì)精密電源，提供穩(wěn)定的輸出電壓。在開關(guān)電源、線性穩(wěn)壓電源等場合，該芯片通過負(fù)反饋機(jī)制，確保輸出電壓的精確控制。

2. 電壓基準(zhǔn)：作為電壓基準(zhǔn)源，TL431IPK在需要穩(wěn)定電壓參考的場合中發(fā)揮著重要作用。例如，在ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）中，它可以作為參考電壓，確保轉(zhuǎn)換結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3. 工業(yè)應(yīng)用：在工業(yè)環(huán)境中，電源穩(wěn)壓和電壓監(jiān)控是不可或缺的。TL431IPK以其高精度和寬溫度范圍的特點(diǎn)，適用于各種工業(yè)設(shè)備的電源穩(wěn)壓和監(jiān)控。

4. 電信設(shè)備：在電信設(shè)備中，電壓的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性對于設(shè)備的正常運(yùn)行至關(guān)重要。TL431IPK可用于電壓監(jiān)控和調(diào)節(jié)，確保電信設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

5. 消費(fèi)電子：在消費(fèi)電子產(chǎn)品中，TL431IPK可用于為各種電路提供穩(wěn)定的電壓源，提升產(chǎn)品的性能和可靠性。例如，在智能手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)設(shè)備中，該芯片可用于電池管理和充電控制。

6. 汽車電子：在汽車電子領(lǐng)域，TL431IPK可用于電池管理系統(tǒng)（BMS），監(jiān)測電池電壓并進(jìn)行充電控制。同時(shí)，它還可用于其他需要穩(wěn)定電壓源的汽車電子系統(tǒng)中。

五、參數(shù)

以下是TL431IPK的主要技術(shù)參數(shù)：

• 封裝形式：SOT-89-3

• 參考類型：分流器

• 輸出類型：可調(diào)式

• 電壓-輸出（最小值/固定）：2.495V

• 電壓-輸出（最大值）：36V

• 電流-輸出：100mA

• 容差：±2.2%

• 溫度系數(shù)：具體值根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格書而定

• 噪聲（0.1Hz至10Hz）：具體值根據(jù)產(chǎn)品規(guī)格書而定

• 噪聲（10Hz至10Hz）：通常此參數(shù)表述有誤，應(yīng)為某特定頻率范圍內(nèi)的噪聲水平

• 電流-陰極：1mA（最小至100mA（最大），具體取決于應(yīng)用和外部電路設(shè)計(jì)

• 電流-工作：典型值較低，通常在微安級別，具體取決于芯片的工作狀態(tài)和外部負(fù)載

• 輸入電壓范圍：TL431IPK的輸入電壓范圍相對廣泛，通常能夠處理高于其參考電壓（2.5V）至外部電源電壓之間的任何值，但具體范圍還需參考數(shù)據(jù)手冊中的詳細(xì)說明

• 靜態(tài)電流：這是芯片在正常工作但不提供輸出電流時(shí)的電流消耗。TL431IPK的靜態(tài)電流通常很低，有助于降低整體系統(tǒng)功耗

• 線性調(diào)整率：衡量輸入電壓變化時(shí)輸出電壓穩(wěn)定性的參數(shù)。TL431IPK的線性調(diào)整率較低，意味著在輸入電壓波動(dòng)時(shí)，輸出電壓能夠保持相對穩(wěn)定

• 負(fù)載調(diào)整率：反映輸出電流變化時(shí)輸出電壓穩(wěn)定性的指標(biāo)。TL431IPK的負(fù)載調(diào)整率同樣優(yōu)秀，確保在不同負(fù)載條件下輸出電壓的精度

• 溫度穩(wěn)定性：如前所述，TL431IPK具有低溫度漂移特性，確保在不同溫度環(huán)境下輸出電壓的穩(wěn)定性

• 封裝溫度范圍：通常支持從-40°C到+85°C（商業(yè)級）或更寬的范圍（如工業(yè)級或汽車級），具體取決于產(chǎn)品等級

• 響應(yīng)時(shí)間：指芯片對輸入或負(fù)載變化的響應(yīng)速度。TL431IPK的響應(yīng)時(shí)間相對較快，有助于快速穩(wěn)定輸出電壓

• ESD保護(hù)：TL431IPK通常具備一定程度的ESD（靜電放電）保護(hù)能力，以防止靜電沖擊對芯片造成損害

• 引腳配置：SOT-89-3封裝包含三個(gè)引腳：陰極（Cathode, K）、陽極（Anode, A）和參考端（Reference, R）。陰極和陽極之間通過外部元件（如電阻和電容）形成反饋回路，參考端接收外部反饋電壓以調(diào)整輸出電壓

• 安全特性：包括過溫保護(hù)、短路保護(hù)等，雖然TL431IPK本身可能不直接提供這些功能，但通過合理的外部電路設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)類似的安全特性

六、設(shè)計(jì)指南與注意事項(xiàng)

在設(shè)計(jì)使用TL431IPK的電路時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：

1. 外部元件選擇：選擇合適的電阻和電容值對于確保輸出電壓的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性至關(guān)重要。電阻的精度和溫度系數(shù)應(yīng)仔細(xì)考慮，以避免對輸出電壓產(chǎn)生不利影響。

2. 布局與布線：良好的PCB布局和布線對于減少噪聲和干擾至關(guān)重要。應(yīng)盡量縮短關(guān)鍵信號路徑的長度，避免長距離走線和交叉干擾。

3. 熱管理：雖然TL431IPK的功耗較低，但在高電流應(yīng)用或散熱條件受限的情況下仍需注意熱管理。確保芯片有足夠的散熱面積和適當(dāng)?shù)纳岽胧?/span>

4. 電源去耦：在電源輸入端添加適當(dāng)?shù)娜ヱ铍娙菘梢詼p小電源噪聲對芯片性能的影響。

5. 穩(wěn)定性分析：在設(shè)計(jì)反饋回路時(shí)，應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定性分析以確保系統(tǒng)在不同負(fù)載和輸入條件下的穩(wěn)定性。

6. 測試與驗(yàn)證：在完成電路設(shè)計(jì)后，應(yīng)進(jìn)行全面的測試和驗(yàn)證以確保系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)要求。

綜上所述，德州儀器TL431IPK是一款性能優(yōu)越、應(yīng)用廣泛的三端可調(diào)并聯(lián)穩(wěn)壓器/電壓基準(zhǔn)芯片。通過了解其工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用及詳細(xì)技術(shù)參數(shù)，并遵循設(shè)計(jì)指南與注意事項(xiàng)，可以充分發(fā)揮其優(yōu)勢，為各種電子電路提供穩(wěn)定可靠的電壓基準(zhǔn)源。