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  • TL431-精密基准电压源

    TL431-精密基准电压源

    TL431的主要作用是使得电路获得更稳定的电压,TL431是一种较为精密的可控稳压源,有着较为特殊的动态阻抗。其动态响应速度快,输出噪声低,价格低廉。  注意上述一句话概括,就是便宜,精密可控稳压源TL431。  TL431的输出电压可以通过两个电阻任意地设置到从2.5V到36V电压,工作电流可以从0.1~100mA,输出电压纹波低。  几种常用的用法如下:    上图中,REF为参考端,Anode为阳极,CATHODE为阴极。由于TL431内部自带2.5V基准源,所以对于图(1)的TL431接法,输出一个固定电压值,计算公式是: Vout = (R1+R2)*2.5/R2,同时R3的数值应该满足1mA < (Vcc-Vout)/R3 < 500mA。当R1取值为0的时候,R2可以省略,这时候电路变成图(2)的形式,TL431在这里相当于一个2.5V稳压管。   利用TL431还可以组成鉴幅器,如图(3),这个电路在输入电压 Vin < (R1+R2)*2.5/R2 的时候输出Vout为高电平,反之输出接近2V的电平。需要注意的是当Vin在(R1+R2)*2.5/R2附近以微小幅度波动的时候,电路会输出不稳定的值。TL431可以用来提升一个近地电压,并且将其反相。如图(4),输出计算公式为: Vout = ( (R1+R2)*2.5 - R1*Vin )/R2。当R1 = R2的时候,Vout = 5 - Vin。这个电路可以用来把一个接近地的电压提升到一个可以预先设定的范围内,唯一需要注意的是TL431的输出范围不是满幅的。TL431自身有相当高的增益(我在仿真中粗略测试,有大概46db),所以可以用作放大器。   图(5)显示了一个用TL431组成的直流电压放大器,这个电路的放大倍数由R1和Rin决定,相当于运放的负反馈回路,而其静态输出电压由R1和R2决定。 这个电路的优点在于,它结构简单,精度也不错,能够提供稳定的静态特性。缺点是输入阻抗较小,Vout的摆幅有限。  图(6)是交流放大器,这个结构和直流放大器很相似,而且具有同样的优缺点。上图是大电流分流稳压电路。 精密5V输出。

    时间:2019-06-13 关键词: tl431

  • TL431取样补偿当中的原件值计算

    TL431取样补偿当中的原件值计算

    TL431作为一种可控的精密稳压源,具有价格低、性能高的特点,因此被大量应用在各种电子电路当中。本篇文章将为大家介绍TL43取样补偿当中的原件值计算。以下面的电路图为例,其中R6的数值并不是随便决定的。R6的参数主要取决于两个因素:第一个是TL431参考输入端的电流,一般此电流为2uA左右,为了避免此端电流影响分压比,以及避免噪音的影响,一般取流过电阻R6的电流为参考段电流的100倍以上,所以此电阻要小于2.5V/200uA=12.5K。第二个是待机功耗的要求,如有此要求,在满足(15-2.5-1.3)/50=226欧姆。 在上图当中,我们可以看到R5与C4形成了在原点当中的极点,被用来对低频增益进行提升,来压制低频(100Hz)纹波和提高输出调整率,即静态误差。R4C4形成一个零点,来提升相位,要放在带宽频率的前面来增加相位裕度,具体位置要看其余功率部分在设计带宽处的相位是多少,R4C4的频率越低,其提升的相位越高,当然最大只有90度,但其频率很低时低频增益也会减低,一般放在带宽的1/5初,约提升相位78度。至此,就是TL431的取样补偿中原件值的完整计算方法。不仅如此,这种方法适用于任何初级的IC,有兴趣的朋友们可自行替换成另一型号的IC来进行计算。

    时间:2019-03-15 关键词: 电源技术解析 tl431 取样补偿

  • PC817与TL431的配合电路探讨

    PC817与TL431的配合电路探讨

    TL431是一种精密稳压源,而PC817是一种光电耦合器件。在开关电源当中,对稳压反馈电路的设计通常会使用TL431和PC817来配合进行。在反激电源设计当中,反馈电路常常使用它们来作为参考。所以这两者的配合总是工程师们津津乐道的话题,本篇文章来自于论坛技术达人,借助TOPSwicth的典型应用,来说明TL431和PC817的配合问题。首先,先来看一下基于TOPSwicth的,TL431和PC817配合使用电路图。图1 TL431和PC817配合使用电路图接下来,以图1为参考,将对电路图当中的各项参数进行分析和讲解。想要弄明白两者之间的关系,就首先要确定图1中TL431部分里,R1、R3、R5、R6这四项参数的数值。设输出电压为Vo,辅助绕组整流输出电压为12V。该电路利用输出电压与TL431构成的基准电压比较,通过光电耦合器PC817的电流变化去控制TOP管的C极,从而改变PWM宽度,达到稳定输出电压的目的。因为被控对象是TOP管,因此首先要搞清TOP管的控制特性。从TOPSwicth的技术手册可知,流入控制脚C的电流Ic与占空比D成反比关系,如图2所示。图2 TOPSwicth占空比与控制电流的关系Ic的电流应在2-6mA之间,PWM会线性变化,因此PC817三极管的电流Ice也应在这个范围变化。而Ice是受二极管电流If控制的,通过PC817的Vce与If的关系曲线(如图3所示),可以正确确定PC817二极管正向电流If。从图3可以看出,当PC817二极管正向电流If在3mA左右时,三极管的集射电流Ice在4mA左右变化,而且集射电压Vce在很宽的范围内线性变化,符合TOP管的控制要求。图3 PC817集射电压Vce与正向电流IF的关系因此可以确定选PC817二极管正向电流If为3mA。再看TL431的要求,从TL431的技术参数可知,Vka在2.5V-37V变化时,Ika可以在1mA到100mA内很大范围的变化,一般选20mA即可,既可以稳定工作,又能提供一部分死负载。不过对于TOP器件因为死负载很小,只选3-5mA左右就可以了。上面的几个关系很重要,有它们的铺垫,文章开头我们提到的那几个电阻数值就比较容易确定了。根据TL431的性能,R5、R6、Vo、Vr有固定的关系:Vo=(1+ R5/R6) Vr在式中,Vo为输出电压、Vr为参考电压、Vr=2.50V,先取R6一个值,例如R6=10k,根据Vo的值就可以算出R5了。再来确定R1和R3。由前所述,PC817的If取3mA,先取R1的值为470Ω,则其压降为Vr1=If* R1,由PC817技术手册知,其二极管的正向压降Vf典型值为1.2V,则可以确定R3上的压降Vr3=Vr1+Vf,又知流过R3的电流Ir3=Ika-If,因此R3的值可以计算出来: R3=Vr3/Ir3= (Vr1+Vf)/( Ika-If)根据以上计算可以知TL431的阴极电压值Vka,Vka=Vo’-Vr3,式中Vo’取值比Vo大0.1-0.2V即可,举一个例子,Vo=15V,取R6=10k。R5=(Vo/Vr-1)R6=(12/2.5-1)*10=50K;取R1=470Ω,If=3mA、Vr1=If* R1=0.003*470=1.41V、Vr3=Vr1+Vf=1.41+1.2=2.61V。取Ika=20mA、Ir3=Ika-If=20-3=17、R3= Vr3/ Ir3=2.61/17=153Ω。TL431的阴极电压值Vka、Vka=Vo’-Vr3=15.2-2.61=12.59V。结果:R1=470Ω、R3=150Ω、R5=10KΩ、R6=50K。这样就顺利的求出了几个关键电阻的阻值。但是可能有些朋友可能并没有完全看懂,下面就附上技术高手的更详细补充。关于R6的数值,这个参数的阻值并不是随意决定的。要考虑两个因素,第一、TL431参考输入端的电流。一般此电流为2uA左右,为了避免此端电流影响分压比和避免噪音的影响,一般取流过电阻R6的电流为参考段电流的100倍以上,所以此电阻要小于2.5V/200uA=12.5K。第二、待机功耗的要求。如有此要求,在满足小于12.5K的情况下尽量取大值。TL431要求有1mA的工作电流,也就是R1的电流接近于零时,也要保证TL431有1mA,所以R3≤1.2V/1mA=1.2K即可。除此以外也是功耗方面的考虑。R1的取值要保证TOP控制端取得所需要的电流,假设用PC817A,其CTR=0.8-1.6,取低限0.8,要求流过光二极管的最大电流为 6/0.8=7.5mA,所以R1的值≤(15-2.5-1.2)/7.5=1.5K,光二极管能承受的最大电流在50mA左右,TL431为100mA,所以我们取流过R1的最大电流为50mA,R1>(15-2.5-1.3)/50=226欧姆。为了提升低频上的增益以及压制低频波纹,就需要R5C4制造一个原点上的极点。也就是静态误差,R4C4形成一个零点,来提升相位,要放在带宽频率的前面来增加相位裕度,具体位置要看其余功率部分在设计带宽处的相位是多少,R4C4的频率越低,其提升的相位越高,当然最大只有90度,但其频率很低时低频增益也会减低,一般放在带宽的1/5处,约提升相位78度。至此,从文章开头的TL431与PC817的配合,到刚才提到的,关于TL431取样补偿部分除补偿网络外,其他元件值的计算方法,到这里就全部为大家介绍完毕。希望各位在阅读过本篇文章后能够对TL431和PC817之间的配合有进一步的了解。

    时间:2019-03-12 关键词: 电源技术解析 tl431 pc817

  • TL431在开关电源中的运行原理及其典型应用

    TL431在开关电源中的运行原理及其典型应用

      本篇文章主要对TL431在开关电源当中的应用和电路运行原理进行了介绍,并对典型电路进行了分析,并给出了TL431电路的检测方法。希望大家通过这篇文章能够进一步了解TL431在开关电源当中的使用。  在早期的开关电源当中,组成取样的工作主要由三极管和二极管来完成。但是由于它们在参数上差别比较大,会为调试造成一定的阻碍。现如今,随着技术的进步,开关电源逐渐放弃了老旧的三极管和二极管,转而采用三端精密稳压源来进行取样和误差检测。而三端精密稳压源当中的经典,就非TL431莫属了。  在三端精密稳压器内部有温度补偿的高精度并联放大器,其内部基准电压精度非常高,所有产品的典型值均为2.495V,而其误差电压范围允许为2.44~2.55V,允许工作温度范围用尾缀字母表示,C为-10~85摄氏度,I为-40~85摄氏度,M为-55~125摄氏度。所以,无论是精度还是稳定度均非普通稳压二极管所能达到的。  在使用TL431进行设计时,我们要注意,为了让TL431内部的放大器处于线性区,要让Uka=Uref。Ika大于1mA,内部放大器的电压小于37V,其最大功耗为500mW~1W。一般开关电源中的误差放大器,功耗是不可能达到500mW的。TL431的用法很多,如果将R端与K端连接,即等效一只2.5V/100mA的高精度稳压二极管。另外,TL431还可以组成2.5V~36V的可调并联稳压电源。由TL431组成的取样电路,由于其内部比较器具有极高的增益,在使放大器动作时,取样电路仅需输入4微安以下的电流即可,因此对取样分压器的影响极小。    TL431在开关电源当中取样和误差放大的典型应用电路图如上图所示。开关电源输出电压Uo由R1、R2分压,正常时得到2.5V的取样电压,送到TL431的控制端R。因为R端电流极小,可以忽略,因而R1、R2的取值可以按输出电源Uo与2.5V之比选取,即Uo=2.5*(1+R1/R2)。当Uo上升时,R端电压升高,Ika增大,光耦合器发光二极管电流也增大,通过光耦合器次级控制开关脉冲的脉宽减小,输出电压降低,起到了稳定输出电压的作用。TL431和光电耦合器的工作电压为Ui,一般取自开关电源5~12V稳压电源,R3则限制TL431的电流Ika,使光电耦合器工作在线性区内。由于TL431的比较器和放大器增益都较高,使用中常在K-R极之间接入RC电路,以防止寄生振荡。    在我们想要对TL431的电路进行检测时,使用传统的电阻法是无法准确判断出好坏的。因为三端精密稳压器为集成电路,等效电路只是示意其内部功能,实际内部电路较为复杂。当开关电源出现失控或无输出电压故障时,如果怀疑取样误差放大器发生故障,可根据上图中的电路检测TL431。Ui选择小于35V的直流电压,R1将电路短路电流限制在100mA以内,R2、R3为控制极供电调整,选择R3/R2+R3大于或等于2.5。当调整R3时,Uo能在2.5V~Ui之间均匀变化,则判断三端精密稳压器TL431完全正常。

    时间:2019-03-05 关键词: 开关电源 电源技术解析 tl431

  • LED中单个TL431恒流/限流技巧及改进

    LED中单个TL431恒流/限流技巧及改进

    由于在抗阻上的特点,TL431经常被用来代替二极管,其作为一种精密稳压源,被大量应用在各类电路设计当中。在LED驱动中,TL431起到了对电路进行恒流与限流的作用。关于其中的原理,网络上已经有很多的参考资料,本文就不再进行赘述,而是将重点放在单个TL431的恒流/限流技巧讲解上。首先,先来熟悉一下电路图,这里采用了反激式驱动的方式。图1电路说明TL431本身就是一个优秀的稳压源,所以在这里就继续让其作为基准电压来使用,以便进行恒流。图1是最简单的TL431恒流方案,因为不需要调试,所以此方案仍有大量的小厂在使用。而且只要TL431质量可靠的话,产品质量就取决于所选用的电阻了。从恒流原理的角度来观察图1的电流流向, 采样电阻与基准电压决定着LED的通过电流,LED电路当中的通过电流由采样电阻与TL431的基准电压决定, 所通过的电流如上图1的ICC的公式那样, 电流流向分二个部分,一个通过采样电阻直接消耗掉,另一个则提供uA级电流供TL431的输入运放偏置, 这部分电流基本上可忽悠不计. 所以只要基准没问题,变化小,电流是恒定的。TL431基准电压值为2.495V, 需要考虑一定的偏差,并且有些电路恒流不能过大,不然采样电阻固有损耗会很惊人。用法技巧RCS采用高精密,低温漂电阻。体积可以的话优先采用插件电阻, 实际300mA电路试过, 二个1206的SMD电阻发热量还是比较大的,可以采用更多个1206贴片,以均分损耗。若输出电压在30多V之内,或者不是很高的情况下,可以直接使用。光耦供电也可以不用另外提供。由于固有的损耗,所以功率越低的话越没有优势。经过实测,3W与5W效率差距相当大,所以功率偏大点可以“弥补”下这个固有损耗。LED负载数量可以随意变化, 不会影响电流精度。电流比较小时有优势,另外, 功率不宜太大,电流400mA(实际中250mA以下)。改进方法如果采用TL432作为基准,损耗能够减少一半,但由于物料用量问题,成本会相应提高。采用对2.5V基准再次分压,可以减少部分损耗,原理图如下:图2经过这样的改进之后,就能够使得Rcs上的压力得到缓解。可以先自行设置上面的基准电压,然后再仔细调整R3、R4 ,以保证输出电压达标的同时,电流仍然恒定。缺点是对设计有了一定的要求,必须充分考虑到TL431基准对输出电压的影响,R3、R的阻值匹配比较麻烦,不适用于LED灯负载数量变化的场合。本篇文章对LED驱动电路当中单个TL431的限流/恒流技巧进行了介绍,并对电路当中产生的损耗问题提出了改进的方法。可以说是非常适合新手进行阅读的一篇入门级别文章。希望大家在阅读过本篇文章之后,能掌握更多关于TL431的知识。

    时间:2019-02-25 关键词: 恒流 电源技术解析 tl431 限流技巧

  • TL431可变分压型稳压温控集成电路图

    TL431可变分压型稳压温控集成电路图

      1.工作原理  接通电源后,加热电阻通过继电器的常闭触点接人220V交流电路中,加热开始。此时温度为常温,负温度系数的热敏电阻为lOkΩ,随着加热的进行,Rt阻值不断下降,Uref开始上升,此时调节Rpl亦可改变决定温度的上限温度控制点T1。  当温度达到控温点时.Rt=Rtl,Uref=UCC*R2/(R2+R11上》2.5V,运算放大器输出为高电平,内部三极管导通,继电器吸合.常闭触点断开,加热停止。同时继电器的另一组常开触点闭合,使Rp2+R3与R11并联,使Uref进一步上升,此电路是一个简单的滞回电路。  通过调节Rp2可调节温控器的下限温度控制点T2。随着加热的停止,温度开始慢慢的回落.Rt逐步增大,即当Rt=Rtl时.由于Rp2+R3并联电路 的接人.Uref仍大于2.5V,输出三极管继续导通,维持继电器在吸合状态,加热电阻器仍处在断电状态。只有当温度下降到温度的下限阈值T2 时.Rt=Rt2,Uref=Uc-cxR2/(R2+RI1下)《2.5V运算放大器输出低电平,内部三极管截止,继电器释放.常开触点断开退出 所接电路,同时常闭触点复位,加热重新开始。周而复始,通过控制加热电阻使温度在范围T1~T2内稳定。实验中发现,即使不要Rp2+R3这部分电阻,电 路也不会出现热振荡(即稳度在Tl点上继电器不停的切换),这是因为热存在惰性的原因。但加入Rp+R3后会更加可靠,有一个温度的阈值范围T1~T2. 这个值可通过Rpl和Rp2进行调节来实现。  2.电路调试  本电路十分简单.因为TIA31具有 lOOmA的驱动能力,可直接驱动小型继电器,所以电路板可用洞洞板来制作。比较难的是电路调试,这里采用10kΩ负温度系数的测温用热敏电阻,精度比较高。接通电路后,加热开始.10kΩ测温电阻置入温控室内,同时放入温度计,当温度上升到设定的上限温度值Tl时.调节Rp1.使TL431导通,继电器 吸合。继续观察当温度下降到下限温控值T2时,调节Rp2使TL431截止,继电器释放。由于测温电阻的非线性,所以电位器Rp1、Rp2的标示也可能出 现非线性.只要标注几个关键点即可。  此温控电路仅使用一支TL431就完成了温度在一个范围内的设定与控制.简单实用,性价比高.非常适合于学生和电子爱好者制作。

    时间:2019-01-01 关键词: 电源技术解析 tl431 可变分压型 稳压温控

  • 万能TL431稳压电路 轻松实现温控集成

    万能TL431稳压电路 轻松实现温控集成

    TL431是一种非常经典并且常见的可控精密稳压源,由于其较为特殊的动态抗阻值,在电路中经常被用来代替稳压二极管,在开关电源、可调压电源等应用当中经常能看到TL431的身影。本篇文章将介绍基于TL431的可变分压型稳压温控电路。工作原理在与电源进行接触之后,电路当中的加热电阻将借由继电器的常闭触点,来得到220V的交流电,从而开始加热。此时温度为常温,负温度系数的热敏电阻为lOkΩ,随着加热的进行,Rt阻值不断下降,Uref开始上升,此时调节Rpl亦可改变决定温度的上限温度控制点T1。当温度达到控温点时,Rt=Rtl,Uref=UCC*R2/(R2+R11)2.5V,运算放大器输出为高电平,内部三极管导通,继电器吸合。常闭触点断开,加热停止。同时继电器的另一组常开触点闭合,使Rp2+R3与R11并联,使Uref进一步上升。图1图1是一个简单的滞回电路。这时,通过对Rp2进行调节,能够对温控器的下限温度控制点T2进行调节。随着加热的停止,温度开始慢慢的回落。Rt逐步增大,即当Rt=Rtl时。由于Rp2+R3并联电路的接人。Uref仍大于2.5V,输出三极管继续导通,维持继电器在吸合状态,加热电阻器仍处在断电状态。只有当温度下降到下限阈值T2时。Rt=Rt2,Uref=Uc-cxR2/(R2+RI1)2.5V运算放大器输出低电平,内部三极管截止,继电器释放。常开触点断开退出所接电路,同时常闭触点复位,加热重新开始。周而复始,通过控制加热电阻使温度在范围T1~T2内稳定。通过实际操作,能够看出即使不添加Rp2+R3这部分的电阻,热振荡现象也不会出现在电路上(即稳度在Tl点上继电器不停的切换),这是因为热存在惰性的原因。但加入Rp+R3后会更加可靠,有一个温度的阈值范围T1~T2. 这个值可通过Rpl和Rp2进行调节来实现。调试电路本电路相对来说较为简单,并且TL431本身拥有能够驱动lOOmA的能力,所以可直接驱动小型继电器,所以电路板可用洞洞板来制作。比较难的是电路调试,这里采用10kΩ负温度系数的测温用热敏电阻,精度比较高。接通电路后,加热开始。10kΩ测温电阻置入温控室内,同时放入温度计,当温度上升到设定的上限温度值Tl时,调节Rp1。使TL431导通,继电器吸合。继续观察当温度下降到下限温控值T2时,调节Rp2使TL431截止,继电器释放。由于测温电阻的非线性,所以电位器Rp1、Rp2的标示也可能出现非线性。只要标注几个关键点即可。本文当中介绍的这种温控电路,仅用了一只TL431就完成了对温度在范围内的控制,整体设计简单实用,并且性价比非常高,尤其适合初学者进行实际操作和练习。

    时间:2018-12-31 关键词: 电源技术解析 tl431 稳压电路

  • TL431低压差直流电源参数参考及工作点设置

    TL431低压差直流电源参数参考及工作点设置

    TL431作为一种精密稳压源,被大量应用在电子电路设计当中,由于拥有独特的动态抗阻,TL431也经常被作为稳压二极管来使用。稳压源在电路中的使用相当广泛,多数使用3个引脚构成,所以结构简单并且使用起来也比较方便。但是在只有较低电压电池供电时,稳压电源的供电需求有可能增加20%~40%的成本及体积。针对这种情况,本篇文章主要介绍了一种低压差稳压直流电源电路的设计方法,电路器件选用常规器件,成本低,并且具有很好的负载特性和电压稳定性。电路工作原理图1为低压层直流稳压电源电路原理图。该电路是由基准电压、电压放大和电流放大等3个环节组成。其中,基准电压由TL431产生,按图1中电路连接,当通过R0的电流在0.5~10 mA时可获得稳定的2.5 V基准输出。输出电压的具体数值由运算放大器UA确定,采用同相放大器的优越性在于其输入阻抗极大,可很好地将TL431输出的2.5 V电压与后级电路隔离,使其不受负载变化的影响。运放与电阻R3和R2组成比例放大环节,可对基准电压按要求进行比例放大输出,但输出电压最大不能超过运放的电源电压。电流放大采用两个三极管,UA通过驱动调整管VQ2控制调整管VQ1,组成反馈实现电流放大环节,对输出电压进行调节,从而实现稳压输出。二极管VD在运放UA低压输出时,使调整管VQ2基极一发射极电压为负,使VQ2立即进入截止状态,电流Ic2迅速降低,VQ2的VCE升高导致VQ1的基极电压升高,使 VQ1的基极电流IB减少,进而减少输出电流ICQ1(βIB),反之同理。RL是输出负载,C0和C1是滤波电容。电路主要参数设计控制环节设计控制环节回路等效图如图2和图3所示,其中图2为比例电压增益原理图,图3为电流放大原理图。按照图2和图3,可得出控制环节回路方程:式(2)中,Irg为运放UA的输出端1的输出控制电流。由式(2)可知,Irg通过控制VQ2的电流,IC2控制VQ1的基极电流,IB1、R8控制调节管VQ2,进而控制VQ1的输出电流IC1,VQ2是与 VQ1形成串联负反馈,无需进一步放大VQ1的输出电流IC1,用R8对IC1分流。电路输出电压Vcc为5 V,驱动额定负载是350 Ω,供电电源是标准7 V输出的电池。运算放大器选LM358,取R1、R2为10 kΩ,TL431电流范围是100~150 mA,选用R1=3 kΩ,符合要求。VCC=(1+R2/R1)x2.5=5 V。合理选取R8和R9的电阻值,使VQ1和VQ2均工作在线性区。电网和负载波动情况下,Ib、Ie、Ucc尽量小,以减少损耗。设置静态工作点要选择合适的驱动管VQ1和偏置电阻R8、R9。VQ1的静态工作点为:式中,Irg为运放的控制输出信号,Vin为电源电压,Vcc为5 V输出电压,RL为额定负载200Ω,VD是二极管导通电压0.7V。由式(3)和(4)可以确定VQ2的参数,然后,计算电阻R9:使用放大倍数β1、β2在30-80之间的调整管,放大倍数较大的调整管消耗功率较小,但稳定性降低,这里选取β为50,设计供电电源在5.2~9 V之间波动,为了防止电源电压高时烧毁调整管VQ2,加约1 kΩ的电阻R8以限流保护。过流保护电路的设计图3中,电阻Ri与三极管VQ3组成过流保护环节。输出电流过大时,取样电阻Ri上的电压大于0.7 V,VQ3导通,迫使调整管基极电压Vbe降低,直到关闭电源输出。R4=0.7/kIC。其中,LC为输出电流,K为最大过流系数,通常取值约1.5。 R7=(Vcc-Uce3)/Ie3≈Vrg/Ic3,限制Ic3不宜过大,以免VQ3过流损坏。试验图4为设计的一个直流稳压电源模块,输入电源为直流5~9 V的蓄电池组,分别对设计电路进行电源特性和负载特性试验,其中负载特性试验以输入的6.5 V蓄电池模拟实际使用工作环境。图5为其试验记录结果。输出纹波试验数据,当电源输入电压为5-11 V,输出纹波为5~8 mV。从实验当中能够看出,本设计的具有稳压精度高、负载特性好的一系列特点,最主要的是电路结构简单,可利用接口P0监测实际电源,此电路已投入生产,通过实践检验该电路设计性能可靠,耗电少,可很好满足单电源供电应用情况。本篇文章主要介绍了一种低压差直流稳压电源设计,这种设计克服了在电源供电电压过低时造成的不便,并且节约了成本和时间,希望大家在阅读过本篇文章之后,能对这种方法有进一步的了解。

    时间:2018-12-28 关键词: 直流电源 电源技术解析 tl431 低压差

  • TI电源技巧:如何在隔离式电源中测量频率响应

    TI电源技巧:如何在隔离式电源中测量频率响应

    作者:Brian King您在补偿隔离式电源的反馈回路时是不是感到无从下手呢?在您进行测量时,回路的断开位置将直接影响到这项工作的难度。在选择TL431电路周围的补偿组件时,在一个特定的位置断开回路十分关键。我们可以选择在两个位置断开回路。大多数工程师喜欢在图1显示的反馈电阻分压器的位置上断开回路。毕竟,我们在非隔离式降压电路中是这么做的。当我们在这款隔离式电源中也进行同样操作的话,内部回路会变成发电厂设备的一部分,并且使得方程式和设计过程变得复杂。当我们在分压器上断开回路时,我们必须:1.检查内部开回路的稳定性。2.然后,我们必须查看这个内部回路的闭环响应。闭合内部回路是发电厂设备,它由外部回路控制。3.通过选择外部回路内的TL431周围的补偿组件来确保稳定性。图1.在反馈分压器的位置上断开回路会使测量过程复杂化。按照图2中所示的方式断开回路,我们可以通过一个简单的步骤稳定电源。现在,发电厂设备被定义为光耦合器的输出到电源输出的转换函数,而两个回路被包含在补偿中,而非发电厂设备中。这使得我们能够使用电源技巧:补偿隔离式电源中说明的简单方程式,以快速选择TL431周围的补偿组件。图2.在输出和整个TL431电路之间断开回路可简化测量过程。经常情况下,电路中会包含一个50欧姆电阻器,其唯一用途就是在测量回路的同时提供一个插入干扰的位置。当被放置在图2标出的位置上时,这个电阻器的阻抗将影响电源的性能。光耦合器电流必定会流经这个电阻器,并会导致一个稳压误差。如果你将一个电阻器放在这个位置,那么必须使用0欧姆电阻器。在执行回路测量时,可临时放置一个50欧姆电阻器来插入干扰。之后,必须替换掉0欧姆电阻器。在我们的参考设计Power Lab库中有大量的隔离式电源。这里有一些示例,其中包含一个0欧姆占位电阻器,用来测量图2中所示位置上的反馈回路:PMP9203-定频运行的通用AC输入5V/2A USB适配器参考设计PMP9204-具有DCM/谷值开关和光反馈的通用AC输入5V/2A USB适配器参考设计PMP9720-48V-60Vdc输入,12V/150W有源钳位正向-参考设计

    时间:2018-10-31 关键词: TI 电源技术解析 tl431 隔离式电源 电源技巧 测量频率响应

  • 十款热门稳压器奠定行业稳压传奇

    说到谈到稳压器,相信对电源设计类的工程师来说关系是非常密切的。工程师们都不得不考虑怎样使输入/输出电压稳定在某个值或某个范围,一些元器件特别是精密器件输入电压的波动会带来性能的改变甚至烧毁。所以稳压器变得空前必要,性能优秀的稳压器变得炙手可热。那么这篇文章肯定不会让你失望,为你带来可奠定电子行业中稳压经典的十款稳压器。NO.1:TL431%28%E4%B8%AD%E6%96%87%29/938573/STMicroelectronics?PDF" target="_blank">TL431(中文) 火热度:?????这必须给个赞,一款火的不行的三端可调并联稳压器,再配上拥有中文数据手册更受工程师们所青睐。此稳压器不管是在应用工业、商用还是军用温度范围内都具有规定的热稳定性,并且其有源输出电路提供非常尖锐的导通特性。在生活、工业、军用领域发挥着不可替代的作用。主要特点和优势:1、全范围温度系数:30ppm/℃2、0.2Ω典型输出阻抗、低输出噪声3、吸收电流能力:1mA至100mA更多精品:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=TL431&D5PDFNO.2:TPS70915/73767418/TI?PDF" target="_blank">TPS70915(中文) 火热度:?????这款器件属于TPS709系列线性稳压器,对于此系列想必工程师们都不陌生。具有超低电流从推出至今深受人们的追捧,专门设计用于功耗敏感类应用的超低静态电流器件,同时为了增加安全性,还具有热关断、电流限制和反向电流保护功能,可应用于:家庭自动化、遥控器件、掌上电脑等等。主要特点和优势:1、在温度范围内精度为 2%2、可提供固定输出电压:1.2V 至 6.5V3、热关断及过流保护功能更多精品:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=TPS70915&D5PDFNO.3:MAX8863/73767582/MAXIM?PDF" target="_blank">MAX8863 火热度:?????一款Maxim产品中非常热门的低压差、120mA线性稳压器。其PMOS晶体管允许80μA电源电流保持独立的负载,使这些器件非常适合电池供电的便携式设备,同时此IC还包括一个自动放电功能。广泛应用于:窝蜂式电话、PAD等等。主要特点和优势:1、输出电流限制2、反向电池保护3、双模式操作:固定或可调(1.25V至6.5V)输出更多精品:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=MAX8863&D5PDFNO.4:LT8610%28%E4%B8%AD%E6%96%87%29/73766972/LINER?PDF" target="_blank">LT8610(中文) 火热度:?????由Linear最近推出的一款紧凑型、高效率,具有2.5µA 静态电流的同步降压型稳压器。该器件最大程度的降低增设外设的需要,同时我认为最大的亮点在于其在非常低的输出电流条件下既可以实现高效率,同时保持输出文波低于10mVP-P。特别适用于:汽车和工业电源、通用降压等等。主要特点和优势:1、高效率同步整流:94%~96%2、快速最小接通時间:50ns3、在所有條件下均可提供低压差更多精品:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=LT8610&D5PDFNO.5:78L05 火热度:????这款器件想必“家喻户晓”了,一款应用非常广泛的三端正稳压器,由于其可以提供几种固定的输出电压使得被广泛的应用在各行各业。同时当作为一个齐纳二极管/电阻器更换时,通常会导致一个有效的输出阻抗来改善两个数量级,和较低的静态电流。主要特点和优势:1、在整个温度范围内±5%的输出电压差2、内部热过载保护3、内部短路电流限制更多精品:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=78L05&D5PDFNO.6:MAX15104(中文) 火热度:????一款小尺寸、低压差、线性稳压器,用于优化网络、数据通信和服务器应用,内部带有折返限流和热关断保护,外部具有旁路输出,可减少噪声,该旁路输入也作为软启动控制。可应用于:基站、PLL电源、电信/数据通信等等。主要特点和优势:1、在输入电源、负载和温度变化范围内,保持±1.6%输出精度2、折返限流保护、热关断保护3、输出2A电流时压差低至150mV更多精品:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=MAX15104&D5PDFNO.7:ADP2386 火热度:????由ADI出品,一款同步降压DC-DC稳压器,该器件使用峰值电流模式、恒频脉冲宽度调制控制方案,具备出色的稳定性和瞬态响应,同时为了将系统噪声降至最低,同步功能允许开关频率与外部时钟同步。非常适用于:工业和仪器仪表、医疗保健等等。主要特点和优势:1、180°反相时钟同步2、提供外部可调选项的内部软启动,启动后进入预充电输出3、可编程开关频率:200 kHz至1.4 MHz更多精品:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=ADP2386&D5PDFNO.8:TPS7A7002 火热度:???一款高性能、具有极低压差的稳压器,此稳压器设计用于在电流高达3A时需要极低输入电压和极低压降电压的应用,其特有的让工程师们震惊的超低压降,是输出电压与输入电压十分接近应用的最佳选择。同时还具有使能引脚以便在关断模式下进一步减少功率耗散。主要特点和优势:1、关断模式下静态电流 1µA2、保护:电流限制和热关断3、从 0.5V 开始的可调输出更多精品:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=TPS7A7002&D5PDFNO.9:MAX1963A 火热度:???一款低输入电压、300mA LDO稳压器,它的最大的优势在于:单电源供电,并提供具有一个保证300mA的连续负载电流的100mV压差。高精度(±0.5%)输出电压,预置内部微调电压+0.75 V至+3.0 V范围,非常适合便携式电池供电设备。主要特点和优势:1、保证300mA输出电流2、热过载和短路保护3、预置输出电压(0.75V至3.0V)更多精品:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=MAX1963A&D5PDFNO.10: TS3DDR32611 火热度:???一款灌电流/拉电流III端接稳压器,此IC具有内置的端接单刀单掷开关,此开关可在内存系统经历较低速运行时被断开,而无需电压端接。更让我们工程师惊喜的是此开关具有一个典型值为 1.75? 的导通电阻,这有助于保持信号线路上的信号的完整性。主要特点和优势:1、开关时间:最大值 100ns2、高电流灌入/拉出能力:最大值 1A3、具有集成隔离开关和低功耗模式运行更多精品:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=TS3DDR32611&D5PDF以上是为大家展现的本月最热门的最炙手可热的十大稳压器,稳压器是我们工程师和电资源器件打交道过程中不可或缺的桥梁。它的稳定性、优越性、响应性都代表着一个稳压器的“三围”。再次感谢Datasheet5集成电路查询网给予数据上的支持!现在的稳压器已将不在仅仅适用于某个范围,而是随着科技的进步一些场合必须专门设计相应的稳压器来进行工作。随着科技的发展、技术的突破,稳压器正向着更稳定、更优秀、更强大的方向发展……更多关于稳压器的技术资讯,欢迎访问 与非网稳压器技术专区

    时间:2018-10-10 关键词: 稳压器 电源技术解析 tl431 tps70915 max8863 lt8610

  • 最受国内工程师欢迎的十款电源管理IC

    最受国内工程师欢迎的十款电源管理IC

    通过跟几位资深工程师的聊天,探寻他们心目中最青睐的电源管理IC芯片。电源管理IC,众所周知是一种类比IC,电源管理IC的范围也非常广泛,包括电源模块、数字电源、电池管理和高性能的 MOSFET等等。同时也是全球大型的半导体厂商所追求突破的技术,比较突出的厂商有ADI、Fairchild、ON Semiconductor等等。下面就为大家带来电子行业中最受国内工程师欢迎的十款电源管理IC。NO.1:LM317/3451631/Fairchild?PDF" target="_blank">LM317 月搜索量:1501次 火热度:?????应用最广泛的稳压器之一,由Fairchild公司很早就推出的一款可调式三端1.5 A正压稳压器,输出电压可在1.2V与37V之间调节,是应用非常广泛的一款稳压器。可应用于:服务器和大型机、家用音频系统组件、视频游戏机等等,喜欢DIY的朋友可以利用它改进游戏机的性能哦。主要特点和优势:输出电流超过 1.5 A内部热过载保护、内部短路限流、热关断和安全区域补偿输出晶体管安全区域补偿可替代器件:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=lM317&D5PDFNO.2:ADP2323%28%E4%B8%AD%E6%96%87%29/73766916/ADI?PDF" target="_blank">ADP2323(中文) 月搜索量:1375次 火热度:?????由个人认为做电源管理IC最优秀的公司打造的一款双通道,3A、20V同步降压调节器,集成高端MOSFET,这款调节器是当时ADI推出的一款较经典的IC,一举拿下2012年年度最佳创作奖。可广泛应用于:工业仪器仪表、医疗保健等,为伟大的医疗行业做出贡献。主要特点和优势:集成典型值 90 mΩ的高端MOSFET外部同步输入,可编程相移,或内部时钟输出启动后进入预充电输出可替代器件:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=ADP2323&D5PDFNO.3:TL431/3442643/Fairchild?PDF" target="_blank">TL431 月搜索量:1260次 火热度:?????这款稳压器给我印象最深的是可以提供一个非常尖锐的导通特性,使得这款卓越的稳压器IC在许多场合可以替代齐纳二极管。这个IC主要是一种并联稳压集成电路,因其性能好、价格低,因此广泛应用在各种电源电路中。主要特点和优势:低动态输出阻抗0.20典型值低输出噪声电压、快速导通响应温度补偿工作在满额定工作温度范围可替代器件:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=TL431&D5PDFNO.4:FAN6224(中文) 月搜索量:1221次 火热度:????这是一款比较新的电源管理IC,2013年被Fairchild公司推出的一款用于反激式和正向续流整流的同步整流控制器。别小瞧它推出的时间很短,却相当热门,由于它的超低绿色模式工作电流被工程师们所喜爱,可应用于:AC-DC NB适配器、开架式SMPS。主要特点和优势:内部绿色模式用于阻止SR开关,以实现更低的无负载功能带次级端绕组电压监测的PWM频率追踪内部过温保护可替代器件:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=FAN6224&D5PDFNO.5:UC3842 月搜索量:1009次 火热度:????这款IC我当时用的时候NXP了,现在貌似好多半导体公司都生产了,不知道大伙用的是那种,这是一种性能优良的电流控制型脉宽调制芯片,我当时把它用在对电源输出电压的调制上面,由于其管脚效应少,外围电路简单,电压调整率也很理想,是当时的首选啊!主要特点和优势:工作频率可到 500kHz自动负反馈补偿电路双脉冲抑制、较强的负载响应特性可替代器件:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=Uc3842&D5PDFNO.6:LM2576 月搜索量:1001次 火热度:???? 这款IC最早应该是由美国国家半导体公司生产的,在2011年被小德TI收购了。我当时做电池充电器的时候好像是安森美的一款3.0A,15V,降压型开关稳压器。可广泛应用于:电源电池充电器和各种转换器、稳压器。主要特点和优势:拥有52 kHz固定频率的内部振荡器TTL关断能力,低功耗待机模式高效率、带有热停机和电流限制保护功能可替代器件:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=Lm2576&D5PDFNO.7:MAX17049(中文) 月搜索量:976次 火热度:???好长时间没谈谈美信的产品了,美信的产品还是很不错的。不管是MCU还是电源管理IC也好,性能都很突出,这款IC是Maxim去年推出的小尺寸、微功耗电池电量计,用于手持及便携产品的锂离子电池。应用于:数码相机与摄像、PC、智能手机等。主要特点和优势:ModelGauge算法,这是美信的一种新型计量计超低静态电流报告充电和放电速率可替代器件:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=MAX17049&D5PDFNO.8:LMZ22010(中文) 月搜索量:919次 火热度:??? 一款由美国国家半导体,当然也可以说是德州仪器推出的一款具有20V最大输入电压和电流共享的10A电源模块,这款IC的推出标示着一些负输出电压的环境得到优化。也可应用于:时间受限的项目和空间/高温受限的环境等。性能那是相当优越啊,必须给个的赞。主要特点和优势:可高效减少系统产生的热量低辐射干扰(EMI)要求符合EN55022不需要外部散热片、更高电流应用单电流分配可替代器件:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=LMZ22010&D5PDFNO.9:TPS767D301 月搜索量:821次 火热度:??? 一款由伟大的总是走在电子行业的前沿的德州仪器所推出的双路输出低压降 (LDO) 稳压器。主要应用在需要双电源供电的DSP设计中。话说当时TI推出这一IC的时候就是专门为了能满足DSP电源系统中的电源设计而诞生的。主要特点和优势:带有可单独供电的双路输出具有超低的典型静态电流(85μA)每路调整器都有温度自动关闭保护功能可替代器件:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=TPS767D301&D5PDFNO.10:LT8610(中文) 月搜索量:631次 火热度:??? 这款IC我也是初步接触到,它的超低静态电流让我大吃一惊,小伙伴们也可以用它来做个降压转换器,一定让你惊喜。由Linear公司在去年推出的一款具有2.5μA 静态电流的42V、2.5A同步降压型稳压器,可应用于:汽车和工业电源、通用降压、GSM电源主要特点和优势:宽输入电压范围:3.4V 至 42V在所有条件下均可提供低压差:200mV (在 1A)內部补偿、输出软起动和跟综可替代器件:http://www.datasheet5.com/partsearch?q=LT8610&D5PDF以上是为大家展现的最受工程师青睐的十大电源管理IC。电源管理IC的发展是非常快的,而且生产厂商之间的竞争也非常激烈,所以身在电子行业中的我们不进则退啊,危机感很重…

    时间:2018-09-20 关键词: 电源技术解析 电源管理ic tl431 adp2323 lm317

  • 基于TL431的线性精密稳压电源的设计方案

    基于TL431的线性精密稳压电源的设计方案

    1.引言TL431是一个有良好热稳定性能的三端可调精密电压基准集成芯片,具有体积小、价格低廉、性能优良等特点:它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从参考电压(2.5V)到36V范围内的任何值,典型动态阻抗仅为0.2Ω,电压参考误差为±0.4%,负载电流能力从1.0mA到100mA,温度漂移低,输出噪声电压低等。基于以上特点,不仅可以用于恒流源电路、电压比较器电路、电压监视器电路、过压保护电路等电路中、还广泛应用于线性稳压电源、开关稳压电源等直流稳压电源电路中,本文对TL431在线性稳压电源中的并联和串联型两种电源进行了详细的介绍。2.TL431的内部结构和功能2.1 TL431的符号该器件的符号如图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.2.2 TL431的内部电路图由内部电路图图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。然而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。因为R端控制电压误差为±1%,所以参考端能精确地控制TL431的导通与截止。3.并联稳压电路设计3.1基本并联稳压电路原理TL431内部含有一个2.5V的基准电压,所以当在Vref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4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.若使R1短路,R2开路,即把参考端与阴极端短接,此时则有输出电压VO=2.5V(参考端电压),最适合用于数字电压表和模数转换器或其它电路中作基准电压源。需要注意的是,和在选择电阻R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1mA,R1和R2要选择精度为1%的同类电阻,才能保证基准电源的长期稳定性。3.2并联扩流稳压电路在多种应用电路中,实际上是将图5为在图4的基础上将电路稍加改进,采用三极管扩流,组成大电流基准电压源,且图5中的晶体管可根据负载电流的大小选用不同功率的晶体管,这时限流电阻R也要相应增加其功率。并联稳压电路适用于各种传感器、变送器、和仪表各种A/D转换器中,图6就是在电偶变送器中的应用。4.串联扩流稳压电路TL431除了可使用在并联稳压电路中,图4和图5中的限流电阻R的功耗就要随着输入电压的不同而功率发生变化,需用功率大的限流电阻,否则就会因电流过大而损坏。采用串联行的接法,如图7,解决了上述问题。将流经限流电阻R电流的分流一部分,用两个NPN的三极管V1和V2,通过NPN+NPN的同极性接法够成NPN型达林顿管,放大倍数是V1和V2的放大倍数的乘积。这样集电极不仅分流了图5电阻R承受的大部分电流,解决了所需大功率电阻的问题,而且因达林顿管的电流放大能力增强,使TL431带载能力增强,不用大功率三极管就可接大电流负载。实际应用中,为差动变压器式位移传感器LVDT稳压电源时,当负载电流为50mA时,流经R的电流仅为1mA,流过达林顿集电极的电路为49mA,电阻R采用小功率表贴电阻就能满足需要,实现恒压功能。而且在宽电源输入下,输出变化量小。如表1,测试条件为R1=2.5KΩ,R2=3.5KΩ,R=3KΩ,负载电流50mA,TL431选用SOT-89封装,型号为TL431QPK,宽电压供电的情况下仅变化1mV.如果在并联电路中使用,替代图5中所示电路,效果更好。图6所示电路具有良好的热稳定性。由于TL431的温度漂移低,0℃~40℃为6mV,-40℃~85℃和-40℃~125℃为14mV,所以输出电压的温度特性要比普通恒压源好的多,如果R1和R2选用温度漂移系数低的电阻,恒压电路的整体温度漂移也很小,在应用中无需附加温度补偿电路。实际应用中,R1=2.5KΩ,R2=3.5KΩ,从型号TL431QPK,SOT-89封装50个芯片中随机抽取3支,用图6所示电路作为差动变压器式位移传感器的稳压电路,温区范围-40℃~125℃,温漂测量如表2所示,仅有几个到十几毫伏,均符合所给指标。可见串联电路提高了稳定精度,降低了TL431的功耗,减少了TL431因过热而损坏的机率,上述电路不但可以作为工业级的传感器稳压基准,而且可以为宽温区低温漂的军品级的产品精密稳压电源基准,是一款实用的精密线性稳压电路。5.结语本文根据TL431三端可调精密内部结构及特点,阐述了并联稳压电路和串联稳压电路的基本构成和性能。提出了一种TL431的线性精密稳压电源的设计方案。后经过大量实验和长期应用证明本方案所设计的基于TL431的可调式精密稳压电源实现了大功率、宽电压、低温漂的功能,性价比高具有很强的使用性能.

    时间:2018-09-19 关键词: 电源技术解析 tl431 并联稳压 精密稳压电源 串联扩流稳压

  • 一种基于TL431的线性精密稳压电源的设计方案

    一种基于TL431的线性精密稳压电源的设计方案

    1.引言TL431是一个有良好热稳定性能的三端可调精密电压基准集成芯片,具有体积小、价格低廉、性能优良等特点:它的输出电压用两个电阻就可以任意地设置到从参考电压(2.5V)到36V范围内的任何值,典型动态阻抗仅为0.2Ω,电压参考误差为±0.4%,负载电流能力从1.0mA到100mA,温度漂移低,输出噪声电压低等。基于以上特点,不仅可以用于恒流源电路、电压比较器电路、电压监视器电路、过压保护电路等电路中、还广泛应用于线性稳压电源、开关稳压电源等直流稳压电源电路中,本文对TL431在线性稳压电源中的并联和串联型两种电源进行了详细的介绍。2.TL431的内部结构和功能2.1 TL431的符号该器件的符号如图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.2.2 TL431的内部电路图由内部电路图图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。然而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。因为R端控制电压误差为±1%,所以参考端能精确地控制TL431的导通与截止。3.并联稳压电路设计3.1基本并联稳压电路原理TL431内部含有一个2.5V的基准电压,所以当在Vref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4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.若使R1短路,R2开路,即把参考端与阴极端短接,此时则有输出电压VO=2.5V(参考端电压),最适合用于数字电压表和模数转换器或其它电路中作基准电压源。需要注意的是,和在选择电阻R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1mA,R1和R2要选择精度为1%的同类电阻,才能保证基准电源的长期稳定性。3.2并联扩流稳压电路在多种应用电路中,实际上是将图5为在图4的基础上将电路稍加改进,采用三极管扩流,组成大电流基准电压源,且图5中的晶体管可根据负载电流的大小选用不同功率的晶体管,这时限流电阻R也要相应增加其功率。并联稳压电路适用于各种传感器、变送器、和仪表各种A/D转换器中,图6就是在电偶变送器中的应用。4.串联扩流稳压电路TL431除了可使用在并联稳压电路中,图4和图5中的限流电阻R的功耗就要随着输入电压的不同而功率发生变化,需用功率大的限流电阻,否则就会因电流过大而损坏。采用串联行的接法,如图7,解决了上述问题。将流经限流电阻R电流的分流一部分,用两个NPN的三极管V1和V2,通过NPN+NPN的同极性接法够成NPN型达林顿管,放大倍数是V1和V2的放大倍数的乘积。这样集电极不仅分流了图5电阻R承受的大部分电流,解决了所需大功率电阻的问题,而且因达林顿管的电流放大能力增强,使TL431带载能力增强,不用大功率三极管就可接大电流负载。实际应用中,为差动变压器式位移传感器LVDT稳压电源时,当负载电流为50mA时,流经R的电流仅为1mA,流过达林顿集电极的电路为49mA,电阻R采用小功率表贴电阻就能满足需要,实现恒压功能。而且在宽电源输入下,输出变化量小。如表1,测试条件为R1=2.5KΩ,R2=3.5KΩ,R=3KΩ,负载电流50mA,TL431选用SOT-89封装,型号为TL431QPK,宽电压供电的情况下仅变化1mV.如果在并联电路中使用,替代图5中所示电路,效果更好。图6所示电路具有良好的热稳定性。由于TL431的温度漂移低,0℃~40℃为6mV,-40℃~85℃和-40℃~125℃为14mV,所以输出电压的温度特性要比普通恒压源好的多,如果R1和R2选用温度漂移系数低的电阻,恒压电路的整体温度漂移也很小,在应用中无需附加温度补偿电路。实际应用中,R1=2.5KΩ,R2=3.5KΩ,从型号TL431QPK,SOT-89封装50个芯片中随机抽取3支,用图6所示电路作为差动变压器式位移传感器的稳压电路,温区范围-40℃~125℃,温漂测量如表2所示,仅有几个到十几毫伏,均符合所给指标。可见串联电路提高了稳定精度,降低了TL431的功耗,减少了TL431因过热而损坏的机率,上述电路不但可以作为工业级的传感器稳压基准,而且可以为宽温区低温漂的军品级的产品精密稳压电源基准,是一款实用的精密线性稳压电路。5.结语本文根据TL431三端可调精密内部结构及特点,阐述了并联稳压电路和串联稳压电路的基本构成和性能。提出了一种TL431的线性精密稳压电源的设计方案。后经过大量实验和长期应用证明本方案所设计的基于TL431的可调式精密稳压电源实现了大功率、宽电压、低温漂的功能,性价比高具有很强的使用性能。

    时间:2018-09-18 关键词: 电源技术解析 线性 tl431 并联稳压 精密稳压电源

  • 常用于调节隔离式电源输出电压电路

    常用于调节隔离式电源输出电压电路

    TL431 并联稳压器或许是隔离式开关电源中最常见的 IC,其可提供低成本的简单方式精确调节输出电压。图 1 是 TL431 及典型应用电路(用于调节隔离式电源输出)的方框图。TL431 在单个三端器件中整合一个内部参考和一个放大器。R3 和 R5 电阻分压器以及 TL431 的内部参考电压可设定输出电压。在 TL431 内部,误差放大器输出可驱动晶体管的基极。晶体管集电器不仅可连接 TL431 的 K (阴极)引脚,而且还可驱动一个光耦合器,其可将隔离边界的误差信号发送至主控制器。反馈环路的频率响应由位于 TL431 阴极与 REF 引脚之间的补偿组件形成。 图 1. 常用于调节隔离式电源输出电压的 TL431 电路。 在转换器输出电压小于 5V 时,该电路开始出现一些局限性。阴极的最小推荐工作电压等于参考电压,标准版 TL431 为 2.5V。光耦合器内部光电发射器支持约 1.5V 的最大正向压降。如果输出电压小于 4V,则光耦合器可能无法完全正向偏置。此外,还需要为偏压电阻器 (R1) 分配额外的电压裕度。这可将标准 TL431 实际使用输出电压限定在 4.5V 以上。TL431 有 TLV431 等低电压版本,可提供 1.25V 参考。这可为采用 3.3V 输出驱动光耦合器提供充足的性能空间。使用该部件调节更低的输出电压,需要对标准电路进行修改。 如图 2 所示,只要添加一个 PNP 晶体管,就可使用低电压 TLV431 调节小于 3.3V 的输出电压。在该电路中,TLV431 的阴极可驱动 PNP 晶体管的基极,其可配置为射极跟随器。这允许光耦合器在 PNP 晶体管集电极与接地之间移动,在这里可为光电发射器正向压降提供足够的空间。由于最低阴极电压为 1.25V,基极至发射极典型电势为 0.7V,因此 Q1 发射极的最低电压约为 1.95V。这可使用 2.5V 输出为偏压电阻器留 0.5V 压降。 这种简单修改可扩展 TLV431 稳压电路范围,使其包含 2.5V 电轨。然而对于低于 2.5V 的输出电压而言,标准稳压电路所需的修改就要复杂得多。最终,必须专门生成一个更高电压的辅助电源轨为 TLV431 供电并驱动光耦合器。   图 2. 添加晶体管有助于 TLV431 驱动光耦合器为 2.5V 输出接地。

    时间:2018-04-03 关键词: 电源 电源技术解析 隔离开关 tl431

  • TL431驱动LED恒流控制电路方案

    TL431驱动LED恒流控制电路方案

    我们来谈谈比较流行的TL431的几种恒流方式。 1、单个TL431恒流电路   如上图,即是利用单个TL431恒流的示意图 原理:此电路非常简单,利用了431的2.495V的基准来做恒流,同样限制了LED上面的压降,但优点与缺点同样明显。 优点:电路简单,元器件少,成本低,因为TL431的基准电压精度高,R12,T13只要采高精度电阻,恒流精度比较高 缺点:由于TL431是2.5V基准,故恒流取样电路的损耗极大,不适合做输出电流过大的电源 此电路的致命缺陷是不能空载,故不适合做外置式的LED电源。 这个电路的恒流点计算相信大家都知道:ID=2.495/(R12//R13) 取样电阻R12,R13的功率为PR=2.495*2.495/R13),对于小功率电源来说,这个功率的损耗相当可观,所以不建议采用此电路做电流大于200mA的产品   2、单个TL431恒流改进型电路 如上图,即是利用单个TL431恒流的改进型示意图 原理:此电路同样是利用了TL431的2.495V的基准来做恒流,跟上面的电路不同点在于减少了电流取样电路的电压,只要合计设计R12,R13,R14的值,可以限制LED上面的压降 优点:电路简单,元器件少,成本低,跟上面电路相比,显著降低了取样电阻的功耗,恒流精度很高,克服了上面的电路不能空载的致命缺陷,当有个别LED击穿时,可以自动调整输出电压 缺点:当输出空载时,输出电压会有上升,上升幅度由电流取样电路电阻与R12,R13的比值决定。 其实这个电路的真正缺点是:当单个LED的压降一致性不高时,恒流点也会相应发生变化。 比如最常见的12串的LED灯,最低压降为35.5V左右,最高回到37.4V左右(个人的经验,当然不同厂家的情况会不一样),那么恒流精度就会相差到5%-8% 3、两个TL431恒流电路   这个电路还有个最大特点是:在某个范围内可以精确的恒压恒流。 4、3个TL431恒流电路   其实这个电路是在图3的电路基础上增加了一个恒压电路而已。 5、由TL431组成的高精度的恒流源   6、二个TL431组成的LED恒流电路图及原理分析 此电路的特点: 1.输出端无过压,开路保护,当输出电压过高的时候容易烧坏TL431及光耦,因此电路只能适合输出电压不超过36V的场合,(这是431的Vak电压决定的,如果在光耦上面串稳压管可以提高输出电压范围) 2.电路的精度由U2与RCS保证,由于TL431的精度是比较高的。RCS的选择基本上决定了精度。 3.D4148可以用其他二极管来代替,这个二极管还有一个比较有意思的作用,可以作为温度控制,利用二极管Vf的负温度系数,当温度过高的时候,能够自动限流,相当于此时RCS上的电压由二极管钳位了,不过一般要到这种程度,温度得相当高了。 4.R5R4可以自己调整,提高R5的话,Rcs就会选得越小,这样功耗也可以小,但实际上电阻匹配也是件相当麻烦的事,所以必须折衷考虑! 5.此电路中,损耗集中在RCS与R5上,绝大部分集中在RCS上,损耗由于电压基准相当小了(为零点几伏),故最大损耗为Rcs*Iout*Iout,正因为如此,此电路的电流大小不要超过1A。   先对此图各个电路元件作一分析: 1.电源整流经Cout滤波后,接在LED灯珠上。Css为U1TL431提供一个软启动电路,在此分析时可以不管。 2.图中对环路补偿作了简化,只利用了一个C1来调环路增益,可以满足一般性的要求,如果要更进一步的要求,可以增加环路补偿的电路,可以参考常规的电路环路补偿设计,此处考虑到本帖的性质,不做过多评论。 3.二极管D4148用来提供过流或是短路保护,当电流突然过大时,二极管导通,强制电路电流不超过Vf/Rcs(Vf为4148的管压降),从而反馈给原边,如果考虑成本,此二极管可以不要。 4.电路中U1在电流小于额定电流,也即没达过流保护时,是不动作的,电路处于开环工作状态。A点的电压通过U2的作用,钳位在2.5V左右。 5.U2作用是提供给U1一个基准电压,这个电压由R4R5的分压决定,按照此电路中的参数,分压电压大概为2.495*R4/(R4+R5)=2.057V,也即B点的电压,然后恒流电流大小为(2.495V-2.057V)/Rcs, 6.R3的作用提供U2的偏置工作电流,这个值选择不固定,只要保证TL431能工作就行。C2也有类似于软启动及滤波之作用,C2也可以选择不要。不影响电气性能。 所有的可以通过一句话来概括:B点电压是与U1的内部2.495V比较的,当电流增大的时候,通过Rcs的自举升压,提高了B点的电位,从而使U1动作,反馈给原边,而这个临界电流就是我们用的恒流电流值!

    时间:2017-12-27 关键词: LED 电路设计 tl431 恒流电路

  • 用TL431制作简单充电器电路

    用TL431制作简单充电器电路

    利用可调并联稳压器TL431集成电路可组成极简单的充电器。 工作原理: 电路如附图所示。市电经电容降压、桥式整流、电容滤波,输出直流电压并通过D5向两节镍锡电池充电。充电电流的大小和电压的高低,由调节电位器W所决定。   传输文件进行 [薄膜开关] 打样 TL431稳定性高,有良好的开关特性,能输出较大的电流。其基准端REF与阳极端A固定电压为2.5V,当这两端的电压达到了2.5V(电池电压经分压电路达到2.5V)时,TM31导通,分流了充电电流,这时K、A间的电压维持为2V左右。如电池电压低于2V时,TL431又截止,电路又开始进入充电状态。本装置巧妙地利用这一具有开关特性的集成电路,制作的充电器能保证电池不过充电,延长了电池的使用寿命。 元件选择: 电路中的TL431是精密的可调集成稳压电路,还可选用其它厂家生产的LM431、林A431等。D5用IN4148开关二极管,电阻必须选用1/2W碳膜电阻,W选用IOk电位器。其它元件按图标选用,电路装好后,必须固定在一塑料盒内。电路因没与市电隔离、装置时必须注意安全以防触电。

    时间:2017-12-27 关键词: 电池电源 充电器电路 tl431

  • 用TL431制作TTL逻辑电平检测电路

    用TL431制作TTL逻辑电平检测电路

    笔者最近从三端可调基准电压源TL43I的资料中看到一个用TL431器件做的比较器电路及一个DC/DC变换器电路,得到启发,设计了一个TTL逻辑电平检测电路(检测笔)。   由TL431组成的TTL逻辑电平检测电路如图1所示。其工作原理如下V+=5V,当检测电压低于2.5V(TTL低电平),Vka=5V,vT截止,LED不亮;当检测电压高于2.5V(TTL高电平),Vka=2V,vT导通,LED亮。一般高电平在3V以上,低电平在1V以下,所以它能用作TTL逻辑电平检测。 一、元器件的选择 由上述电路组成的TTL电平检测器可做成两种结构形式,如图2所示图2(a)是将电路安装在一个小盒或塑;料瓶盖中;图2(b)是将电路板安装在透明笔杆中,做成测试笔。   图2(a)的结构可用一般元器件:TL431用TO-92封装的;LED用3或巾5的;VT选9012;电阻用1/10-1/4W的。图2(b)的笔杆内孔尺寸小,元器件选贴片式的。TL431选SOT-89封装的,VT选2SB624(SOT-23封装);电阻选0805的;LED选贴片式的。 二、TTL电平测试笔的制作 1.准备工作 (1)找一内孔直径大于6mm的透明圆珠笔笔杆,将后盖开一个巾3的通孔。 (2)红、黑色多股软导线各一根(400~450mm),并焊上相应颜色的鳄鱼夹。 (3)废自行车车条(长度100mm左右)按图3锉一个凹槽并将另一头锉成圆锥形。   (4)裁一块宽度等于笔杆内孔(能自由放入),长度约45mm,厚度】~1.5ram的玻璃纤维敷铜板(如图4所示)。 (5)用“孤岛式刀刻法刻成印制板(见图4)。为刀刻方便,连接线用跨接线(如图4中虚线所示)。 (6)按图4进行钻孔,并在各“孤岛上焊一薄层焊锡。 (7)跨接线(巾0.4-巾0.5)及各元器件的焊接端搪锡(焊锡层要薄、均匀)。   2.焊接 (1)先焊三根跨接线。 (2)用牙签的尖端沾一丁点502胶涂在TL431的背面,将TL431粘贴在印制板上(要点:胶液一定要少,胶液不要涂在“孤岛上或焊接端,粘贴的位置一定要精确)。等粘牢后再焊各焊点。按同样方法依次粘贴元器件及焊接。要点:烙铁要用2的尖头烙铁,采用0.80的松香焊丝有较好效果,并且在焊完每一个元器件时一定要检测焊接质量:有无虚焊或焊接端的“粘连。 (3)用硬导线(巾0.4~巾0.6)将车条与印制板扎紧,并用焊锡焊牢。 (4)焊带鳄鱼夹的正、负软导线(红线接+,黑线接-,见图4)。焊前应先将软导线套入笔杆的后盖。 3.检查 再检查一下各焊点的质量,并且用三用表1k挡测+端、一端及检测端的电阻值:三用表的红表笔接“+”,三用表的黑表笔接“-”时,电阻约13kO;三用表的黑表笔接“+”,三用表的红表笔接“-”时,电阻为无穷;三用表的黑表笔接“-”,三用表的红表笔接检测点时,电阻约75k欧,三表黑表笔接检测点,三用表红表笔接“-”时,电阻约19kQ。 若检查的电阻值符合上述值,表示焊接正确。将印制板装入笔杆中,装上后盖,拧上螺帽,装配工作完成。

    时间:2017-12-13 关键词: tl431 ttl 电力电工电路 逻辑电平检测电路

  • 采用TL431的交流电子调压器

    采用TL431的交流电子调压器

    TL431是一种可调式精密稳压器,具有噪声低,输出电压连续可调(25~36V)。输出动态电阻小,电流较大等特点。因此,在电子电路中得到了广泛的应用。 将TL431应用于交流调压器,可达到简化电路结构,改善电路性能的目的。本文设计的交流电子调压器,当市电电压在158~270V范围内变化时,自动调节输出电压为220V+-7%,当市电电压低于158V或高于270V时,能自动切断电源,因而又具有欠压和过压保护功能。   如图是交流电子调压器的电路图。图中R1一R5为10k欧,RP1~RP5为10k欧电位器,A1~A5为TL431,V1~V4为IN4001,C为4700uF/50V,K1~K5为JQX-14F(DC12V)。市电经自耦变压器T、V1~V4桥式整流和电容C滤波后,供检测电路作电压取样用。+12V电源是由电容C滤波后的电压经7812稳压获得(注:图中省略)。变压器1、3抽头作为固定的市电输入,其值在158~270V范围内电容C的两端电压也随之改变,当电位器变化时,RP1~RP4的可调端电压超过2.5V时,A1~A4便依次导通,使继电器K1~K4依次吸合,从而改变输出端与调压器的抽头由5->2接通,达到自动调压目的。 当市电输入从158~180V时,A1导通,由1、5抽头输出220V土7%;当市电输入从180~205V时,A1.A2导通,由1.4抽头输出220V土7%;当市电输入从205~235V时,A1.A2及A3导通,直接由1.3抽头输出220V+-7%;当市电输入从235一270V时,A1、A2、A3及A4。导通,由1.2抽头输出220Vt7%;当市电输入低于150V时,A1不导通,K1释放闭合触点,切断输出供电回路,起到欠压保护作用;当市电输入高于270V时,A6导通,K5吸合,切断输出供电回路,起到过压保护作用。 本文介绍的调压器,由于采用了TL431,所以很易通过改变电位器RP1~RP5可调端的位置,来调整调压器的调压范围和过压、欠压保护值。

    时间:2017-12-13 关键词: tl431 综合电源 交流电子调压器

  • TL431的基本应用电路图

    TL431的基本应用电路图

    (a)并联稳压电路; (b)串联稳压电路; (c)采用VTH的过电压保护电路 ;(d)带有温度补偿阔值的变换器; (e)输出为5V/1A的稳压电源

    时间:2017-09-07 关键词: tl431 并联稳压电路 综合电源

  • STM32|4-20mA输出电路,使用TL431

    为工业场合开发的设备通常情况下都会具有4-20mA输出接口,在以往没有DAC模块的单片机系统,需要外加一主片DAC实现模拟量的控制,或者采用PWM来摸拟DA,但也带来温漂和长期稳定性问题。在以STM32为中心的设备中,使用它自带的DAC即可非常方便的实现4-20mA的输出接口,具有精度高、稳定性好、漂移小以及编程方便等特点。 在STM32单片机系统中,100脚以下没有外接出VREF引脚,但这样使得DAC的参考端和VCC共用,带来较大误码差,为解决这一问题,可以使用廉价的TL431来解决供电问题,TL431典型温漂为30ppm,所以在一般应用中已非常足够。选用两只低温漂电阻,调整输出使TL431的输出电压在3V-3.6V之间,它的并联稳压电流可达到30mA,正好能满足一般STM32核心的功耗需求。 利用TL431解决了供电问题,余下的就是4-20mA的转换电路,如下图: 上图即为非常精确的转换电路,OPA333是一颗非常优异的单电源轨至轨运算放大器,其工作电压为2.7-5.5V,其失调电压仅为10uV,实测最低输出为30uV,最高输出可达VCC-30uV。电路组成压控恒流源,其关键在于OPA333这颗芯片的优异性能,使得以上电路获得了极高的精度和稳定性。DACOUT来自于STM32的DAC1或者DAC2输出,由C25进行数字噪场滤波之后进入运算,进行1:1缓冲,后经过Q2进行电流放大,在R7上形成检测电压,C17进行去抖动处理。4-20mA信号由AN_OUT+/AN_OUT-之间输出。 上图中,负载中的电流在R7上形成压降,经运放反馈后得到Vdacout=Vr7=I*R7,所以:I=Vdacout/R7,当Vdacout在400mV到2000mV之间变化时,可得到4-20mA的输出。改变R7的大小,便可改变DACOUT的需求范围。电路中,R2的基射极之间将有0.7V左右的偏压,所以Vb[MAX]=2V+0.7V=2.7V,这正好在OPA333的输出范围之内。电路中R14做为输出端的限流电流,使得输出端的最大输出电流Imax=Vcc/(R7+R14),若Vcc取6V,则Imax=6V/200 O=30mA,若没有R14,则最大电流可能有60mA,这时R7上的耗散功率为0.06*0.06*100=0.36W,若选用0805贴片电阻,将导致R7烧坏,或者由于温度升高太严重导致R7阻值变化太大输出引起较大偏差。加入R14之后,R7上的最大耗散功率为:0.03*0.03*100=0.09W,此时在正常的范围之内。 电路中R14不可省去,C17不可省去,由于外负载可能的微小干扰或波动将导致OPA333组成的深度负反馈电路形成振荡,使输出电流波动,加入C17能抑制这种波动,使输出更稳定,但是C17的值不宜过大。 使用STM32编程应注意,其内部不应当开DAC缓冲,因以上电路已经为一个高输入阻抗的缓冲电路。由STM32内部缓冲电路将损失掉输出线性度。

    时间:2017-08-18 关键词: tl431

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