非常经典的TL431，6个应用电路分析

一、TL431介绍

TL431是由美国德州仪器公司（TI）和Motorola公司生产的2.50~36V可调精密并联稳压器，它是一种具有可调电流输出能力的基准电压源，TL431系列产品包括TL431C、TL431AC、TL431I、TL431AI、TL431M、TL431Y，共6种型号。它们的内部电路完全相同，仅个别技术指标略有差异。

二、TL431内部结构

该器件的符号如图1，三个引脚分别为：阴极(CATHODE)、阳极(ANODE)和参考端(REF)，参考电压为2.5V。

由内部电路图图2可以看出，它由多极放大电路、偏置电路、补偿和保护电路组成，其中晶体管V1构成输入极，V3、V4、V5构成稳压基准，V7和V8组成的镜像恒流源与V6、V9构成差分放大器作中间级，V10、V11形成复合管，构成输出，其它一些电阻、电容、二级管分别起偏置、补偿和保护作用，在原理上它是一个单端输入、单端输出直流放大器。

如其等效功能示意图如图3所示，由一个2.5V的精密基准电压源、一个电压比较器和一输出开关管等组成，参考端的输出电压与精密基准电压源Vref相比较，当参考端电压超过2.5V时，TL431立即导通。

三、TL431常用应用电路

1、并联稳压器

这是431用得最多的电路，输出电压Vout=(1+R1/R2)Vref。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，特别地，当R1=R2时，VO=5V。由于参考极输入用的是射极跟随器，因此具有很高的输入阻抗，而输入电流很小。

对于此电路，基本分析步骤为：

1）确定稳压电压

2）确定负载最大电流

3）根据输入电压Vin、稳压电压，限流电阻R确认TL431的工作电流（1mA~100mA）

4）算出限流电阻R的功率，P=（Vin-Vout）*（Vin-Vout）/R，选择合适的电阻R

例如输入电压12V，输出电压为3.3V，根据TL431的Ref引脚只需要uA级的电流就看实现稳压，因此R1和R2可选择K级电阻，K1这里选择15K，那么K2为47K，输出电压3.297V；

2、串联稳压器

串联稳压器可以说是并联稳压器的扩充，但是电流可以输出很大（如果用大电流的复合管），但是输出电压公式一样的，Vout=(1+R1/R2)Vref，注意输出最小值Vout（min）=Vref+Vbe。

3、并联扩流稳压电路

并联扩流稳压电路是在基本的并联稳压电路基础上修改而来，通过增加三极管，三极管的发射极连接到输出电压端，利用三极管的放大状态，使其具有扩流作用。

4、比较器

5、恒流源

6、用作开关电源的误差放大器

在开关电源当中我们经常看见这样的反馈电路，以TL431构成误差放大器，以光耦进行原副边隔离的电路结构。R3和R5决定输出电压大小，C4和R6构成补偿网络。当输出电压有变化，最终导致光耦输入端二极管电流变化，从而控制电源芯片开关管通断频率，使输出电压保持不变。

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