基于TL431的三端取样集成电路解析

TL431是一个稳定性能良好的三端可调分流基准电压源，被称为三端取样集成电路，它的输出电压只需在输入端R用两个电阻分压，就可以任意地设置到从基准源Vref的2.5V到36V范围内的任何值。负载电流能力从1.0mA -到100mA。 TL431它的3个引脚分别为：阴极(CATHODE)、阳极(ANODE)和参考端(REF)。分别简记为K、A、R，在电路中的符号如图所示:

TL431内部电路由Vref2.5V基准源，运放电路和输出电路组成。其中2.5V基准源接在运放电路反相输入端，参考输入端R接运放同相端。由运放的特性可知，只有当TL431输入端输入的电压非常接近基准源Vref的基准电压2.5V时，输出电路中的输出三极管才会有一个稳定的非饱和电流通过，而且随着TL431输入端R电压的微小变化，通过输出电路中的输出三极管的电流将从1到100mA变化，如下图所示：提醒一下，该方块图不是TL431内部电路实际结构，只是用来分析它的工作过程。

TL431它相当于一只可调式齐纳稳压管，输出电压由TL431输入端R的外部分压电阻来设定。如图所示，

当R1和R2的阻值确定时，两者对电压V0分压后接入到TL431输入端R,，若V0增大，加到TL431输入端R的电压随着增大，TL431的输出端A.K两脚分流也就增加，从而又导致V0下降。选择不同的R1和R2的值，可以得到从2.5V到36V范围内的任意电压输出，负载电流能力从1.0mA -到100mA变化。在选择R1 R2电阻分压值时必须保证TL431工作的必要条件，就是通过阴极的电流要大于1mA。

TL431具体工作原理就是：当输入端输入电压增大，通过内部基准电压和运放电路对输入电压处理后，使输出电路中的三极管通过的电流增大，输出端的电压降低，导致接在输出端的被控电路电流增大，从而实现稳压。

5. TL431在开关电源上的应用， 如图所示：

上图是一个实用的开关型5V直流稳压电源的电路。电路中的R2和R3是输出取样电阻，两者对开关电源输出的一组电压进行分压，分压后的电压送到TL431的R端，来控制该器件从阴极K到阳极A的分流。这个电流又是直接驱动光耦U2的发光部分的。那么当开关电源输出电压有变大趋势时，分压电压就随之增大，导致流过TL431的电流增大，于是光耦发光加强，感光端的光敏三极管的集电极与发射极导通程度增强，内阻变小，得到的反馈电压变大，电源管理芯片U1在接受这个变大的反馈电压后，将改变开关管MOSFET的开关时间，输出电压随改变而回落，从而稳定了电源电压的输出。这就是TL431在开关电源中的应用。

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