TL431并联型稳压电路详解

TL431并联型稳压电路详解

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/weixin_41280822/article/details/145582960

TL431是一种常用的可调精密并联稳压器，广泛应用于直流稳压源电路中。其核心功能是通过外部电阻网络调节输出电压，具有高精度、低成本、设计灵活等特点。本文将详细介绍TL431直流稳压源电路的基本构成、工作原理、关键设计要点和应用示例。

核心器件：TL431

• 功能：作为电压基准和误差放大器，通过反馈调节维持输出电压稳定。
• 引脚定义：
• REF（参考端）：用于连接反馈电阻网络。
• ANODE（阳极）：接地端。
• CATHODE（阴极）：输出调节端，连接至电源输出或负载。

基本电路构成

典型的TL431直流稳压电路由以下元件组成：

1. 输入电源

• 输入电压（V_in）：需高于目标输出电压（V_out）至少2.5V（TL431的最小工作压差）。

2. 分压电阻网络

• 电阻(R1)和(R2)：连接在输出端（V_out）与REF引脚之间，用于设定输出电压。
• 输出电压公式：
  
  Vref为TL431内部基准电压（典型值2.5V）。

3. 限流电阻（Rlim）

• 位置：串联在输入电源（Vin）与TL431阴极之间。
• 作用：限制流经TL431的电流，防止过流损坏。
• 阻值计算：
  IKA为TL431阴极电流（通常需≥1mA以维持正常工作）。

4. 滤波电容

• 输入电容（C_in）：并联在输入电源两端，滤除高频噪声。
• 输出电容（C_out）：并联在输出端，提高负载瞬态响应并降低纹波。

典型电路拓扑

并联型稳压电路

• 结构：TL431与负载并联，通过分流多余电流实现稳压。
• 特点：简单但效率较低，适用于小功率场景。
• 仿真波形：绿色为Vin，蓝色为Vout
  

关键设计要点

1. 分压电阻选择

• R1和R2需选用高精度电阻（如1%公差），避免温漂影响输出电压。

2. 最小工作电流

• 确保TL431阴极电流IKA≥1mA（典型值），否则可能无法稳定工作。

3. 散热设计

• 当负载电流较大时，需为TL431或调整管添加散热片。

4. 噪声抑制

• 在REF引脚与阴极间并联小电容（10nF~100nF），可降低高频噪声。

应用示例

• 输出电压5V的电路

注意事项

• 输入电压范围：TL431最高耐压通常为36V，需确保Vin不超过此值。
• 负载能力：直接并联型电路输出电流较小，需外接晶体管扩展电流。
• 瞬态响应：输出电容需根据负载变化速率选择，避免振荡。

通过合理选择外围元件，TL431可实现从2.5V到36V的稳压输出，广泛应用于开关电源、电池充电器、LED驱动等场景。