关于TL431的应用

只看该作者 · 2013-2-19 10:10

如图所示，稳压电路的输入电压为10V左右，输出为5V，R1=10K,R2=10K,现在需确定图中左上角的电阻的阻值。我的分析是：流过TL431的电流至少应在1mA以上，而此电阻两端的压降在5V左右，那么阻值R应小于5V/1mA=5K。所以选择1K~2.7K之间。请模电高手们赐教啊

3万 · 2013-2-19 10:26

大致不错。

只看该作者 · 2013-2-19 11:03

这个电阻提供的电流出来供431之外还需要提供三极管的基极电流，所以还与最大输出电流有关。
所以正确的设计是：根据最大输出电流算出基极电流，再加上最小的431工作电流。根据这个电流值选择该电阻就对了。并且还要校核最小输出电流时（比如说空载，如果说有空载的可能性的话）流过431的电流和功耗不超过允许值。

1万 · 2013-2-19 11:25

本帖最后由 xmar 于 2013-2-19 14:17 编辑

TL431的最小工作电流Imin = 0.4 ~ 1 （mA），选1mA足够；
但另一方面需要考虑电源输出电流Io，也是调整管发射极电流Ie。即：iIo=Ie。则Ib=Ie/β; 为了调整管工作稳定，通常要求 Imin> (3 ~ 10) * Io / β. 在此系数取5
例如：假设电源输出电流Io=1A，β=100, 应该有Imin > 5*1000(mA) / 100 =50(mA), 显然，50mA作为TL431的工作电流太大，只好用达林顿管做调整管，则 β=1000，
因此，Imin > 5*1000 /1000 = 5(mA), 那么阻值R应该是： [ 10 - (5 - 1.4) ] / 5 = 1.28(kΩ), 实际取1.2kΩ。

只看该作者 · 2013-2-19 14:59

4楼分析得很具体，但最后的式子是否有误？应是： [ 10 - (5 + 1.4) ] / 5 = 0.72(kΩ) 吧？

只看该作者 · 2013-2-19 16:21

TL431的IK最大可以达到100MA,就算取它为10MA，这个电阻也只要500欧姆，这样不管那个三极管基极电流要多少也足以给它了。你们为什么老盯着给个1MA这么小气呢。

只看该作者 · 2013-2-19 16:48

1万 · 2013-2-19 17:23

本帖最后由 xmar 于 2013-2-19 17:28 编辑

百川发表于 2013-2-19 16:21
TL431的IK最大可以达到100MA,就算取它为10MA，这个电阻也只要500欧姆，这样不管那个三极管基极电流要多少也 ...

这个电阻R过于小，就相当于三极管共发射极放大电路的Rc过于小，放大器增益不够。由此稳压性能大大降低。
所以说，电路设计要考虑多方面，并且这许多方面又是相互矛盾的。设计时考虑各种因素，综合后取折中值。

只看该作者 · 2013-2-19 22:04

ls说的很对。这种分流型的基准IC，是调节KA电流达到稳压的。简单的理解，也就是当输出偏高了或者偏低了，调节AK电流，这个电流变化在电阻R上的压降导致K对地电压变化，达到调节稳定输出电压的目的。

如果R小，当输出电压偏离时，需要较大的电流变化才能“纠正”过来。

也就是电压增益偏低，稳压效果变差。所以这个电流值不要太大，一般留一些余量，几个mA足够了，没必要超过10mA

1万 · 2013-2-19 22:29

电阻上应该只有 4.3v
同意 4楼的分析.
应该从电源要求和调整管的放大倍数, 求出最大电流. 再计算电阻值
这个电阻的电压还要取考虑到允许低谷时的最小值.

只看该作者 · 2013-2-20 11:18

airwill 发表于 2013-2-19 22:29
电阻上应该只有 4.3v
同意 4楼的分析.
应该从电源要求和调整管的放大倍数, 求出最大电流. 再计算电阻值

LS三位真是纸上谈兵呀，设计时取值10mA太正常了，20mA也不影响放大倍数，因为输出误差电压在TL431内产生的误差电流是很大的一个“放大倍数”，相对于外部电阻的大一点小一点根本就是大海与湖泊的影响。

只看该作者 · 2013-2-20 16:18

如果将TL431更换为LM4041-ADJ ，三极管换为MOS管NDT3055L，能否正常工作，另外参数如何选择，高手请分析1,2

只看该作者 · 2013-2-20 20:24

基本的稳压管限流电阻计算，根据稳压管最小稳压电流，负载最大输出电流，调整管放大倍数，就能算出来。

只看该作者 · 2013-2-20 23:14

这个计算，要考虑
1. 输入电源的电压范围，最大值、最小值；
2. 输出电压、输出电流。
3. TL431的稳压电流、能够承受的最大电流。
4. 根据计算，考虑选多大的电阻，什么样的三极管。
5. 如果5V输出电流超过0.5A的话，此电路基本上不考虑，成本不上便宜，发热量大，三极管上就要有2.5W的损耗，不加散热片的话，恐怕都不行。
6. 用这个一般都是小电流，低功效，或者是做基准用。

只看该作者 · 2013-2-22 10:07

TL431就是NPN管

TL431是目前应用极广泛的器件.它的各项指标均很出色.
对于高手来说,TL431属于很简单的器件.但很多初学者仍一再的表示“不太明白”.
当笔者“终于明白之后”,才发现“TL431其实并不复杂”.
“专家、学者及高手们”对TL431的介绍,几乎是相同的.也几乎都是“复杂的”.
其实,TL431就是NPN管.
它的“R、K、A”分别对应NPN管的“b、c、e”.
它的各项参数如下:
β:1000-10000.
Vc:2.5V-36V.放大区工作点范围,同时也是极限值.
Ic:1mA-100mA.同上.
Pcm:500mW.极限值.
Vbe:2.5V.极其敏感!高则饱合,低则截止.
Ib:<4μA.输入阻抗极高.
温度稳定性极好.
可以放大音频信号.
输入特性曲线在2.5V处,直角转弯.转弯范围约10mV.
输出特性曲线极其水平.输出阻抗极大.
目前仅推荐使用放大区.截止区与饱合区因无人研究,情况不明.
目前仅推荐使用“共射极方式”.“射极跟随器方式”笔者个人认为可行.“共基极方式”因无人研究,情况亦不明.
因输入特性几乎垂直,故进入放大区的唯一方法是采用“电压负反馈”法.
综上所述:TL431与NPN管在“共射极电压负反馈”方式下,是没有本质区别的.只是TL431的参数指标接近完美而已.
还可以更加通俗的理解TL431,那就是,它相当于4只NPN三极管“基射相联”组成的复合管.只是没“温漂”了.
说到这,就想给各位专家学者们提个建议了:直接以NPN管图标代替TL431图标.不仅不矛盾,反而还有助于提高对TL431的理解.如果一定要区分二者,也可以在NPN管的基极“根部”加一个小方块,来代表TL431.
笔者个人认为TL431目前的图标,是“难以理解的、缺点明显的”.
如果对三极管“十分熟悉”,那么现在就应当对TL431也“相当熟悉”了.
所有资料上介绍的TL431应用电路,其实都与NPN管的使用方法是相同的.
所以,不用再怀疑了.
TL431就是NPN管.

只看该作者 · 2013-2-22 14:12

这样认为可以帮助理解，但实际内部电路没那么简单。

只看该作者 · 2013-2-22 18:41

本帖最后由 tj_zhaozq 于 2013-2-22 18:49 编辑

hbzjzld 发表于 2013-2-22 10:07
TL431就是NPN管

TL431是目前应用极广泛的器件.它的各项指标均很出色.

"综上所述"的内容，用文明的话说是“误人子弟”。粗话就不说了。
对于TL431的理解应该从它的原理框图分析。在解决问题的时候，需要认真的考虑其内部原理。
对于LZ的原理图来说，这个应用是TL431的一个精典原理之一。其参数的选择表面上看没有什么，但是除R1,R2外的电阻和电容的选择是有讲究的，并非随随便便放一个值就行。平时用着，好像什么值都行，但是真的遇到问题的时候，如果不对其原理清楚明白的话，就分析不了，也解决不了。
遥想当年，做了一个低功耗产品，工作输入电压30～60V，通过TL432(和TL431差不多)变成5V。
在外界干扰强的情况下，5V电压会在很短的时间内变成2V左右。
根据对板子的功耗和下降时间计算，发现电压的下降并非由于板上器件的瞬时功率加大造成。
通过对TL431的原理分析发现其原因，最终根据板内功耗，结合TL431的原理，改变那个电容的值最终解决问题。
如果按“综上所述”内容分析的话，我想我这一辈子也解决不了。

只看该作者 · 2013-5-8 11:06

福州观沧海发表于 2013-2-19 14:59
4楼分析得很具体，但最后的式子是否有误？应是： [ 10 - (5 + 1.4) ] / 5 = 0.72(kΩ) 吧？ ...

请教下，1.4是哪里的？

只看该作者 · 2013-5-8 20:35

我也想知道为什么是1.4 哪里来的怎么不是那个2。5呢？

关于TL431的应用

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