TL431穩(wěn)壓電路的工作原理和應(yīng)用

這篇文章主要記錄了以TL431作穩(wěn)壓芯片的一些電路以及應(yīng)用，（附有以LM7805作穩(wěn)壓芯片的電路）

7805

一 引腳：1輸入 2接地 3輸出

最高輸入電壓不能超過35伏; 輸出電流不能太大，1.5A 是其極限值.

7806表示輸出電壓為正6V，7909表示輸出電壓為負(fù)9V

在這個(gè)電路中，使用了多個(gè)電容進(jìn)行濾波

C1可以濾除高頻信號

C3可以濾除低頻信號

（這里在第一次搭電路的時(shí)候使用了9v 50Hz的低頻交流信號，只使用了C1小電容，無法更好的濾波，導(dǎo)致電壓表一直在4.98v位置反復(fù)橫跳）

使用多個(gè)電容，是因?yàn)樵趯?shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，會出現(xiàn)無法清楚所接信號是高頻，或者低頻，

C2和C4則可以防止由于元件內(nèi)部或者電路帶來的干擾是的信號不穩(wěn)，

這樣可以穩(wěn)定的輸出5v直流電壓

TL431

可控精密穩(wěn)壓源

概述圖：

TL431常用電路符號

內(nèi)部電路

TL431的內(nèi)部等效結(jié)構(gòu)電路

這里的陰陽極是指Tl31的陰極K和陽極A

如圖，運(yùn)放的反相端連接的是2.5v的參考電壓源，運(yùn)放的同相端，是431的參考極R

陰極連接電源正極，陽極連接電源負(fù)極

當(dāng)運(yùn)放的同相端也就是431的參考極R的電壓小于2.5v，運(yùn)放的同相端電壓小于運(yùn)放的反向端電壓，運(yùn)放輸出低電平，三極管基極無電流，三極管集電極和發(fā)射極截止，二極管也是反相截止的，這是431的陰極和陽極截止，431不起作用，輸出的電壓等于電源輸入電壓

當(dāng)運(yùn)放的同相端也就是431的參 考極R的電壓大于2.5v，運(yùn)放的同相端電壓大于運(yùn)放的反向端電壓，運(yùn)放輸出高電平，三級管基極高電平，三極管集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，431的陰極和陽極導(dǎo)通，相當(dāng)于短路，所以要在陰極K和電源正極之間接上限流電阻，否則有可能燒毀431

實(shí)驗(yàn)電路

等效電路

上圖仿真采用了2.4v的參考電壓

上圖采用了2.6v參考 電壓，同時(shí)也可以明顯看到TL431兩端的電壓被拉低

以上為驗(yàn)證電431內(nèi)部等效電路結(jié)構(gòu)，無法呈現(xiàn)穩(wěn)壓功能輸出的電壓由431內(nèi)部的陰極和陽極的內(nèi)阻和電流決定

穩(wěn)壓電路

431只有拉低電壓的能力，沒有升壓的能力，所以電源輸入(Vcc)的電壓要≥2.5v

原理：

大家注意K點(diǎn)的電壓，這里我們用的Vcc是10v，K點(diǎn)的電壓是大于2.5v的，那么當(dāng)K點(diǎn)電壓大于2.5v，參考極R的電壓大于2.5v，陰極K和陽極A會導(dǎo)通，從而迅速拉低K點(diǎn)的電壓，而當(dāng)K點(diǎn)電壓低于2.5v的時(shí)候，陰極K和陽極A則截止，K點(diǎn)電壓又會升高，這樣循環(huán)往復(fù)，K點(diǎn)的電壓就被動(dòng)態(tài)穩(wěn)定在了2.5v（圖上是2.49）

可調(diào)穩(wěn)壓電路

Vout= 2.5* (1 + R3/R5）

原理：

我們暫且用這個(gè)圖來展示

需要注意的是，Vin需要足夠大，至少要保證參考極電壓大于2.5v，這樣根據(jù)前邊的推導(dǎo)，當(dāng)參考極電壓大于2.5v三極管導(dǎo)通，迅速拉低陰極K的電壓，致參考極電壓低于2.5v，三極管截止，所以參考極電壓R的電壓穩(wěn)定在2.5v,而參考極R來連接的是運(yùn)放的同相輸入端，由于虛斷，參考極無電流，所以由I1 = I2，由上圖的公式推導(dǎo)得出Vout的輸出公式

Vout = 2.5* (1 + R3/R5）

最后附上一張TL431的穩(wěn)壓電路圖，可類比前邊的LM7805

陰極K通常串聯(lián)一個(gè)限流電阻連接電源的正極

陽極A通常直接連接電源負(fù)極

R為431的參考極，可以理解為TL431的控制極，通過參考極和外部電阻的設(shè)置就可以方便的實(shí)現(xiàn)2.5-36伏可調(diào)的穩(wěn)壓值，TL341是一種并聯(lián)穩(wěn)壓的集成電路通過穩(wěn)壓電路動(dòng)態(tài)釋放電流來達(dá)到穩(wěn)壓的目的，當(dāng)輸出電壓高于目標(biāo)電壓值時(shí)并聯(lián)的穩(wěn)壓電路就導(dǎo)通，釋放電流拉低輸出電壓

當(dāng)輸出電壓等于目標(biāo)電壓值時(shí)并聯(lián)的穩(wěn)壓電路變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài)，保持輸出電壓，

參考極電壓小于2.5v

參考電壓高于2.5v

當(dāng)參考極的電壓小于2.5v，431是截止的，發(fā)光二極管不會亮

當(dāng)參考極 的電壓大于2.5v，與陰極和陽極串聯(lián)的發(fā)光二極管就會被點(diǎn)亮，這時(shí)431的陰極和陽極導(dǎo)通，也拉低了兩端的電壓