tl431可調(diào)電源電路圖分析

精密電壓基準IC TL431是我們常見的精密電壓基準IC ，應(yīng)用非常廣泛。其輸出壓連續(xù)可調(diào)達36V，工作電流范圍寬達0.1--100mA，動態(tài)電阻典型值為0.22歐，輸出雜波低。 圖1是利用它作電壓基準和驅(qū)動外加場效應(yīng)管K790作調(diào)整管構(gòu)成的輸出電流大(約6A)、電路簡單、安全的穩(wěn)壓電源。

工作原理：

220v電壓經(jīng)變壓器B降壓、D1-D4整流、C1濾波。此外D5、D6、C2、C3組成倍壓電路(使得Vdc=60V)，Rw、R3組成分壓電路，T1431、R1組成取樣放大電路，9013、R2組成限流保護電路，場效應(yīng)管K790作調(diào)整管(可直接并聯(lián)使用)以及C5是輸出濾波器電路等。穩(wěn)壓過程是：當(dāng)輸出電壓降低時，f點電位降低，經(jīng)T1431內(nèi)部放大使e點電壓增高，經(jīng)K790調(diào)整后，b點電位升高;反之，當(dāng)輸出電壓增高時，f點電位升高，e點電位降低，經(jīng)K790調(diào)整后，b點電位降低。從而使輸出電壓穩(wěn)定。當(dāng)輸出電流大于6A時，三極管9013處于截止，使輸出電流被限制在6A以內(nèi)，從而達到限流的目的。

tl431幾種不常見的接法

下面是日常中幾種并不常見的接法：

圖(1)是TL431的典型接法，輸出一個固定電壓值，計算公式是： Vout = (R1+R2)*2.5/R2，同時R3的數(shù)值應(yīng)該滿足1mA < (Vcc-Vout)/R3 < 500mA。

當(dāng)R1取值為0的時候，R2可以省略，這時候電路變成圖(2)的形式，TL431在這里相當(dāng)于一個2.5V穩(wěn)壓管。

利用TL431還可以組成鑒幅器，如圖(3)，這個電路在輸入電壓 Vin < (R1+R2)*2.5/R2 的時候輸出Vout為高電平，反之輸出接近2V的電平。需要注意的是當(dāng)Vin在(R1+R2)*2.5/R2附近以微小幅度波動的時候，電路會輸出不穩(wěn)定的值。

TL431可以用來提升一個近地電壓，并且將其反相。如圖(4)，輸出計算公式為： Vout = ( (R1+R2)*2.5 - R1*Vin )/R2。

當(dāng)R1 = R2的時候，Vout = 5 - Vin。這個電路可以用來把一個接近地的電壓提升到一個可以預(yù)先設(shè)定的范圍內(nèi)，唯一需要注意的是TL431的輸出范圍不是滿幅的。

TL431自身有相當(dāng)高的增益(我在仿真中粗略測試，有大概46db)，所以可以用作放大器。

圖(5)顯示了一個用TL431組成的直流電壓放大器，這個電路的放大倍數(shù)由R1和Rin決定，相當(dāng)于運放的負反饋回路，而其靜態(tài)輸出電壓由R1和R2決定。 這個電路的優(yōu)點在于，它結(jié)構(gòu)簡單，精度也不錯，能夠提供穩(wěn)定的靜態(tài)特性。缺點是輸入阻抗較小，Vout的擺幅有限。

圖(6)是交流放大器，這個結(jié)構(gòu)和直流放大器很相似，而且具有同樣的優(yōu)缺點。我正在嘗試用這個放大器代替次級運放來放大熱釋紅外傳感器的輸出信號。