TL431是一種三端可調(diào)式精密并聯(lián)穩(wěn)壓器，也被稱為可調(diào)式精密基準(zhǔn)電壓源。它的主要功能是提供一個穩(wěn)定、精確且可調(diào)的參考電壓，常用于電源穩(wěn)壓、過壓保護(hù)、恒流源、基準(zhǔn)電壓源等電路中。

在適用的汽車級、商用級和軍用級溫度范圍內(nèi)均可滿足規(guī)定的熱穩(wěn)定性。可以通過兩個外部電阻器將輸出電壓設(shè)置為介于 Vref（約為2.5V）和 36V 之間的任意值。其輸出阻抗典型值均為 0.2Ω。此類器件的有源輸出電路具有非常明顯的導(dǎo)通特性，因此非常適合用于替代許多應(yīng)用中的齊納二極管，例如板載穩(wěn)壓器、可調(diào)節(jié)電源和開關(guān)電源。

TL431 功能引腳圖解

TL431 有三個引腳，分別是：

陰極（Cathode，K）

陽極（Anode，A）

參考端（Reference，REF）

引腳功能：

陰極（K）： 電流從陰極流出，起控制作用。

陽極（A）： 電流從陽極流入，連接到電路的負(fù)極或地。

參考端（REF）： 用于調(diào)整輸出電壓，通過連接外部電阻網(wǎng)絡(luò)來設(shè)定所需的輸出電壓。

TL431 內(nèi)部電路圖

可以看出，它由多極放大電路、偏置電路、補(bǔ)償和保護(hù)電路組成，其中晶體管V1構(gòu)成輸入極，V3、V4、V5構(gòu)成穩(wěn)壓基準(zhǔn)，V7和V8組成的鏡像恒流源與V6、V9構(gòu)成差分放大器作中間級，V10、V11形成復(fù)合管，構(gòu)成輸出，其它一些電阻、電容、二級管分別起偏置、補(bǔ)償和保護(hù)作用，在原理上它是一個單端輸入、單端輸出直流放大器。

TL431 電路符號

TL431 封裝封裝

TL431 PCB 3D 模型

TL431 工作原理詳解

基本原理：

TL431 的工作原理類似于一個可調(diào)節(jié)的齊納二極管。它內(nèi)部包含一個精密的 2.5V 基準(zhǔn)電壓源和一個運算放大器。當(dāng)基準(zhǔn)端（REF）電壓達(dá)到 2.5V 時，運算放大器控制陰極（K）導(dǎo)通，使陰極和陽極之間產(chǎn)生電流，從而穩(wěn)定輸出電壓。

電壓設(shè)定公式：

通過外部分壓電阻 R1 和 R2，可以設(shè)定 TL431 的輸出電壓 VOUT：

VOUT=VREF×(1+R2R1)+IREF×R1

VREF：內(nèi)部基準(zhǔn)電壓，典型值為 2.5V。

IREF：基準(zhǔn)端的偏置電流，通常很小，可忽略。

工作過程：

初始狀態(tài)：當(dāng)電路加電后，TL431 尚未導(dǎo)通，陰極和陽極之間無電流。

電壓建立：通過外部電阻分壓，REF 電壓開始上升。

導(dǎo)通條件：當(dāng) REF 電壓達(dá)到 2.5V，內(nèi)部運算放大器使陰極導(dǎo)通。

穩(wěn)壓過程：TL431 調(diào)節(jié)陰極電流，使 REF 電壓穩(wěn)定在 2.5V，從而穩(wěn)定輸出電壓。

所以 TL431 的工作原理是： 

 當(dāng)輸入電壓增加時，輸出電壓增加，輸出采樣增加。這時，內(nèi)部電路被調(diào)整以增加流過自身的電流，這也增加了電流限制電路。結(jié)果，限流電阻的電壓降增加，輸出電壓等于輸入電壓減去限流電阻，壓降的增加導(dǎo)致輸出電壓下降。從而實現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)。