TL431 是一種常用的可調(diào)式精密電壓參考器件，廣泛應(yīng)用于電源管理、精密電壓調(diào)節(jié)和電壓監(jiān)測(cè)等電路中。它通常采用貼片封裝形式，特別適用于集成電路小型化設(shè)計(jì)。TL431 是一種內(nèi)部具有基準(zhǔn)電壓的三端可調(diào)線性穩(wěn)壓器，其工作原理類似于傳統(tǒng)的齊納二極管和誤差放大器的組合。對(duì)于需要精確電壓參考的應(yīng)用，TL431 提供了一個(gè)非常穩(wěn)定且易于控制的解決方案。

TL431 引腳功能與引腳圖

TL431 是一個(gè)三端集成電路，其中每個(gè)引腳的功能如下：

1. 引腳 1（Ref，參考端）： 這是 TL431 的參考端，連接外部電阻網(wǎng)絡(luò)來設(shè)置輸出電壓。當(dāng)外部電壓（如分壓電阻）接到該引腳時(shí)，它會(huì)與 TL431 內(nèi)部的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。TL431 內(nèi)部基準(zhǔn)電壓為 2.495V（典型值），它通過該引腳調(diào)節(jié)其輸出，直到外部電壓與基準(zhǔn)電壓匹配。

2. 引腳 2（Anode，陽極端）： 這是 TL431 的輸入端口，通常連接到電源電壓或電路的正電壓供電端。陽極端的電壓必須高于參考端（引腳 1）的電壓，否則 TL431 將無法正常工作。在電路中，陽極端通常會(huì)與外部負(fù)載連接，并且需要對(duì)陽極端進(jìn)行適當(dāng)?shù)碾妷赫{(diào)節(jié)。

3. 引腳 3（Cathode，陰極端）： TL431 的輸出端，通常連接到外部電路的負(fù)載或反饋回路。當(dāng) TL431 開始工作時(shí)，它通過該引腳提供低阻抗的輸出電壓。如果參考電壓和陽極端電壓滿足特定條件，TL431 會(huì)將電壓穩(wěn)定在接近其基準(zhǔn)電壓的值。

下圖是 TL431 引腳的標(biāo)準(zhǔn)布局，幫助用戶在設(shè)計(jì)電路時(shí)正確識(shí)別每個(gè)引腳的功能：

其中：

• 引腳 1（Ref） 是參考輸入端；

• 引腳 2（An） 是陽極端；

• 引腳 3（K） 是陰極端。

TL431 的工作原理

TL431 的核心工作原理基于其內(nèi)部的誤差放大器和基準(zhǔn)電壓源。當(dāng) TL431 的陽極端電壓高于其參考端電壓（2.495V），且滿足一定的輸入條件時(shí)，它會(huì)像一個(gè)開關(guān)一樣工作。通過調(diào)整外部電路的反饋電阻，可以設(shè)置 TL431 的輸出電壓。這種輸出電壓是根據(jù)參考端和陽極端之間的電壓差進(jìn)行調(diào)節(jié)的。

TL431 主要用于精密電壓調(diào)節(jié)應(yīng)用，例如：

• 開關(guān)電源中的反饋控制；

• 電壓監(jiān)測(cè)和電池電壓檢測(cè)；

• 過壓或欠壓保護(hù)；

• 穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓生成。

在典型的使用場(chǎng)合中，TL431 的參考端連接一個(gè)分壓電阻網(wǎng)絡(luò)，陽極端連接到電源電壓，而陰極端連接到負(fù)載或其他調(diào)節(jié)電路。通過調(diào)整參考端的電壓，TL431 可以根據(jù)外部電壓需求穩(wěn)定輸出電壓。

TL431 在電路中的應(yīng)用

TL431 的應(yīng)用非常廣泛，以下是一些典型應(yīng)用場(chǎng)景：

1. 電源反饋調(diào)節(jié)： 在開關(guān)電源中，TL431 常用于輸出電壓的反饋調(diào)節(jié)。當(dāng)輸出電壓需要穩(wěn)定在一定值時(shí)，TL431 與電源控制電路一起工作，確保電源輸出電壓不會(huì)偏離設(shè)定值。由于其高精度和易調(diào)性，TL431 在電源管理中扮演著至關(guān)重要的角色。

2. 電壓基準(zhǔn)源： TL431 可以作為一個(gè)精密的電壓基準(zhǔn)源，提供穩(wěn)定的基準(zhǔn)電壓。它的內(nèi)建基準(zhǔn)電壓為 2.495V，適用于對(duì)低電壓電路和精密測(cè)量設(shè)備的電壓參考要求。

3. 過壓保護(hù)電路： TL431 可用于過壓保護(hù)電路中，當(dāng)電壓超過預(yù)設(shè)值時(shí)，通過反饋回路控制電路動(dòng)作，避免設(shè)備損壞。這類應(yīng)用常見于各種電池充電器和電源保護(hù)電路中。

4. 電池電壓監(jiān)測(cè)： 在電池管理系統(tǒng)中，TL431 可以用來監(jiān)測(cè)電池電壓。當(dāng)電池電壓過低時(shí)，TL431 會(huì)觸發(fā)保護(hù)機(jī)制，防止電池過度放電。

5. 可調(diào)穩(wěn)壓器： TL431 可通過外部電阻網(wǎng)絡(luò)設(shè)置輸出電壓，成為一個(gè)可調(diào)式穩(wěn)壓器。對(duì)于需要調(diào)節(jié)輸出電壓的電路，TL431 提供了一個(gè)成本效益高且精度較高的解決方案。

TL431 的封裝形式

TL431 通常有多種封裝形式，其中最常見的包括：

• SOT-23 封裝：這種封裝適合用于表面貼裝（SMD）應(yīng)用，尤其在小型化設(shè)計(jì)中非常流行。

• DIP-8 封裝：這種封裝適用于傳統(tǒng)的直插式安裝，適合于實(shí)驗(yàn)室或原型設(shè)計(jì)中使用。

• TO-92 封裝：這種封裝較為常見于普通的貼片電路中。

每種封裝形式都有其特定的適用場(chǎng)景和優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)需要選擇合適的封裝方式。

TL431 的性能參數(shù)

TL431 的主要性能參數(shù)包括：

• 參考電壓：典型值為 2.495V，具有高精度；

• 參考電壓溫度系數(shù)：0.5% / °C，這意味著 TL431 的基準(zhǔn)電壓隨著溫度的變化而發(fā)生輕微波動(dòng)，但這一變化非常??；

• 輸出電流范圍：TL431 可以提供 1 mA 到 100 mA 的輸出電流；

• 工作電壓范圍：從 2.5V 到 36V；

• 輸出電壓調(diào)節(jié)精度：具有高精度，適合精密電源設(shè)計(jì)。

總結(jié)

TL431 是一種非常重要且多用途的集成電壓參考器件，其精密的電壓調(diào)節(jié)和穩(wěn)定的輸出特性使其成為電源設(shè)計(jì)、過壓保護(hù)、穩(wěn)壓器等應(yīng)用中的理想選擇。通過對(duì)其引腳的正確使用和外部電阻網(wǎng)絡(luò)的精確設(shè)置，設(shè)計(jì)者能夠根據(jù)實(shí)際需求靈活調(diào)節(jié)其輸出電壓。無論是在開關(guān)電源設(shè)計(jì)中，還是在電池電壓監(jiān)測(cè)和過壓保護(hù)等領(lǐng)域，TL431 都展現(xiàn)了出色的性能。