摘 要 介绍可调分流基准芯片tl431的特性及其在一些功能电路中的应用。
关键词 可调分流基准 恒流 恒压 pwm 开关电源
1 tl431的简介
　　 德州仪器公司（ti）生产的tl431是一是一个有良好的热稳定性能的三端可调分流基准源。它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从vref（2.5v）到36v范围内的任何值（如图2）。该器件的典型动态阻抗为0.2ω，在很多应用中可以用它代替齐纳二极管，例如，数字电压表，运放电路、可调压电源，开关电源等等。
　　　　　　
　　左图是该器件的符号。3个引脚分别为：阴极（cathode）、阳极（anode）和参考端（ref）。tl431的具体功能可以用如图1的功能模块示意。

　　由图可以看到，vi是一个内部的2.5v基准源，接在运放的反相输入端。由运放的特性可知，只有当ref端（同相端）的电压非常接近vi（2.5v）时，三极管中才会有一个稳定的非饱和电流通过，而且随着ref端电压的微小变化，通过三极管 图1 的电流将从1到100ma变化。当然，该图绝不是tl431的实际内部结构，所以不能简单地用这种组合来代替它。但如果在设计、分析应用tl431的电路时，这个模块图对开启思路，理解电路都是很有帮助的，本文的一些分析也将基于此模块而展开。

2. 恒压电路应用

　　前面提到tl431的内部含有一个2.5v的基准电压，所以当在ref端引入输出反馈时，器件可以通过从阴极到阳极很宽范围的分流，控制输出电压。如图2所示的电路，当r1和r2的阻值确定时，两者对vo的分压引入反馈，若v o增大，反馈量增大，tl431的分流也就增加，从而又导致vo下降。显见，这个深度的负反馈电路必然在vi等于基准电压处稳定，此时vo=(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。需要注意的是，在选择电阻时必须保证tl431工作的必要条件，就是通过阴极的电流要大于1 ma 。

　　当然，这个电路并不太实用，但它很清晰地展示了该器件的工作原理在应用中的方法。将这个电路稍加改动，就可以得到在很多实用的电源电路，如图3，4。
　　　　　
　　　　　图3 大电流的分流稳压电路　　　　　　　　　　　　　　　　　图4 精密5v稳压器
3、实验手记

　　阻值取值：r0取1.5k，r1、r2分别取10k，按结果，应得到5v的输出电压。vin使用12v，实测电压为5v。vin使用24v，实测电压5v（我的3 1/2位电表的显示值），因此，此种器件的精度很高。接入负载，在c、a端并接负载电阻，vin用12v。当负载电阻大于2k时，输出电压几乎看不出任何变化。当电阻小于2k时，输出电压开始减小，此时应当是前面所说的阴极电流的条件不符合了。

　　　　　　　用tl431制成的高精度稳压直流电源

　　电路的纹波极小，精度极高，可以作高档电器供电电源。