可调式精密基准稳压器TL431的原理及应用.ppt

纺织服装研究所 三段式 培养技术讲座 2 可调式精密基准稳压器TL431的原理及应用 纺织服装研究所 欧浩源2008 11 26 2 TL431概述 TL431是TI公司的一种可调式精密并联型三端基准稳压器 广泛应用于 高精度稳压电路 开关电源的负反馈电路 特别在高频开关电源中 高速比较器 过压保护电路 可编程稳压电路 封装简单 TO 92三极管封装 参数优越 高精度 低温漂 负载能力强 性价比高 民用1 0 1 5元 个 3 TL431的工作原理 由2 5V精密电压基准 误差放大器 NPN型电流扩展三极管 保护二极管等4部分组成 R端电压 2 5V TL431导通 R端电压 2 5V TL431截止 4 TL431应用基础 当R1和R2的阻值确定时 两者对V0的分压引入反馈 若V0增大 反馈量增大 TL431的分流也增大 从而导致V0下降 显见 这个深度的负反馈必然在参考端的电压等于基准电压处的稳定电源 选择不同的R1和R2值可以得到从2 5V到36V范围内的任意输出电压 当R1 R2时 V0 5V 当R1短路 R2开路时 也就是把R与K短接 V0 2 5V 稳压值的精确计算公式 V0 1 R1 R2 2 5V R1 Iref其中 Iref是参考端的输入电流 在0 8 1 5uA之间 当R1的值不太大时 可以忽略 简化后的使用公式为 V0 1 R1 R2 2 5V 5 典型应用1 稳压基准 由TL431构成的稳压基准温漂小 又有相当的负载能力 且输出电压连续可调 电路简单 其电压调节范围为2 5V到36V 当R1短路或R2断路时 Uo Vr 2 5V 6 典型应用2 压控开关 7 典型应用3 电压比较电路 该电路的比较电压为 2 5 1 R1 R2 当Vi 2 5 1 Rl R2 时 TL431导通 Vo 2V 当Vi 2 5 1 Rl R2 V时 TI431截止 Vo Vcc 由于TL431的动态输出阻抗很小 因此 该电路的输人输出波形跟踪良好 8 典型应用4 电压监视器 TL431用作电压比较器 其内部Vref作为比较器的基准电压 调节电位器Rp可适应不同电压的电池组 当电池电压正常时 电位器的中点电位大于TL431的Vref而使其导通 电流Ik经电阻R2产生压降 绿色发光二极管V1发光 这时Vk 2V R4两端的电压小于V2的导通电压而熄灭 V2为红色发光二极管 当电池组电压低于正常值时 Rp的中点电位低于TL431的Vref并使其截止 Vk升高 R4两端的电压大于V2的导通电压而使其发光 同时 由于TL431截止 通过R2的电流减小 使其两端的电压小于V1的导通电压而熄灭 9 典型应用5 过压保护电路 采用TL431实现的过压保护电路 当电子整机的供电电压由于某种原因超过额定的电压值时 使TL431的基准电压到达2 5V 阴阳极间呈低阻抗态 立即触发双向可控硅V1 a图 或单向可控硅V2 b图 导通 强大的短路电路瞬间即可将保险丝熔断 切断电源 实现电子整机的过压保护 10 实际应用实例1 电风扇温控电路 AD590是美国哈里斯公司的产品 属于电流型温度传感器 即传感器输出的电流随着检测温度的升高而增大 当室内温度较低时 AD590的输出电流也较小 其负载RP1上的电压低于2 5V时 TL431截止 继电器K不动作 继电器常开触点使电风扇处于关闭状态 反之 当室内温度升高时 AD590的输出电流也增大 其负载RP1上的电压高于2 5v时 TL431导通 继电器K动作 电风扇开启 11 实际应用实例2 煤气泄漏报警仪 当室内的煤气管道出现泄露时 气敏传感器QM N5检测到CO气体 它的电阻值就会降低 此电阻值与电位器RP1相串联 RP1上的压降就会增加 当CO的浓度达到一定程度时 RP1l上的电压超过2 5V 从而使TL431导通 发光二极管担任的报警灯和直流蜂鸣器接通 分别发出声光报警信号 避免出现煤气中毒现象 检测煤气的灵敏度是由电位器RP1设定 12 实际应用实例3 楼道电灯声光控制器 白天光照较强时 光敏电阻器阻值较小 只有数十K 它对电容器c4充电 c4上的电压使三极管VT2导通 VT2导通相当于将TL431的控制极接地 TL431截止 交流固体继电器SSR不动作 它所接的电灯不接通 当夜幕降临时 光敏电阻器的阻值增大 达10M以上 近似于开路 晶体管VT2无偏置电压 处于截止状态 对TL431不起作用 夜晚 当有人在楼道里走动时 压电话筒接收到人的脚步声 声音信号经三极管VT1放大后 再由VD1 VD1倍压整流 变成直流信号 使TL43