活学活用TL431

　　TL431 是一种高精度、低温漂并联型电压基准器件，因为其价格便宜、性能优良、简单易用，目前在各种电路中得到广泛应用。

　　TL431 精密可调基准电源有如下特点：稳压值从 2.5~36V 连续可调;参考电压原误差+-1.0%，低动态输出电阻,典型值为0.22欧姆输出电流1.0~100毫安;全温度范围内温度特性平坦，典型值为50ppm;低输出电压噪声。在很多应用中可以用它代替齐纳二极管，以几乎相同的成本获得更加优异的性能，在如数字电压表，运放电路、可调压电源，开关电源等场合应用广泛。

　　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，其外部引脚功能如下图所示。

　　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。

　　1) 精密基准电压源

　　上图是TL431作为基准电压源时的两种典型接法，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。若直接将输出电压引入ref脚，则输出电压为2.5V;若将输出电压分压后再反馈到ref引脚，则可任意配置2.5~36V之间的基准电压。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 。

　　对上述电压稍加改进，可以有各种不同的电压源用法，如：

　　2) 精密电流源

　　由前面的例子我们可以看到，器件作为分流反馈后，REF端的电压始终稳定在2.5V，那么接在REF端和地间的电阻中流过的电流就应是恒定的。利用这个特点，可以将TL431应用在很多恒流电路中。

　　上述两个电路分别为由TL431构成的恒流源及恒流陷流源。

　　3) 比较器

　　巧妙的利用TL431的Vref=2.5这个临界电压，可以将TL431当作一个带温补电压基准的单电源比较器， 以单一器件实现几个器件才能完成的功能。

　　4) 开关电源中用做误差放大器

　　在开关电源领域应用最广泛的反馈电路就是如上图所示的，以TL431构成误差放大器，以PC817(或替代型号)光耦进行原副边隔离的电路结构。由TL431单芯片实现了电压基准、误差放大、光耦驱动等功能，结构简单、性能稳定可靠。