注:有很多半導體廠家都有生產TL431,本文主要參考MOTOROLA公司生產的TL431
TL431功能及特點簡述
TL431是一個有良好的熱穩定性能的三端可調分流基準電壓源。它的輸出電壓用兩個電阻就可以任意地設置到從Vref(2.5V)到36V范圍內的任何值。該器件的典型動態阻抗為0.2Ω,在很多應用中可以用它代替齊納二極管,例如,數字電壓表,運放電路、可調壓電源,開關電源等等。
特點:
•可編程輸出電壓為36V
•電壓參考誤差:±0.4% ,典型值@25℃(TL431B)
•低動態輸出阻抗,典型0.22Ω
•負載電流能力1.0mA to 100mA
•等效全范圍溫度系數50 ppm/℃典型
•溫度補償操作全額定工作溫度范圍
•低輸出噪聲電壓
TL431有TO92,8腳DIP,SOP等封裝形式.
圖1 TO92封裝引腳圖
圖2 8腳封裝引腳功能
圖3 SOP-8 貼片封裝引腳圖
TL431符號及內部結構圖
圖4 TL431符號及內部方框圖
圖5 TL431內部電路圖
極限參數(環境溫度范圍適用,除非另有說明。 )
Rating 參數
| Symbol 符號 | 數值
| Unit 單位 | |
Cathode to Anode Voltage陰極陽極電壓
| VKA | 37
| V | |
Cathode Current Range, Continuous 陰極電流范圍,連續
| IK | –100 to +150
| mA | |
Reference Input Current Range, Continuous 參考輸入電流范圍,連續
| Iref | –0.05 to +10
| mA | |
OperatingJunctionTemperature工作結溫
| TJ | 150
| ℃ | |
Operating Ambient Temperature Range 操作環境溫度范圍
| TL431I,TL431AI, TL431BI | TA | –40 to +85
| ℃ |
TL431C, TL431AC, TL431BC | 0 to +70 | |||
StorageTemperature Range儲存溫度范圍
| Tstg | –65 to +150
| ℃ | |
Total Power Dissipation總耗散功率 常溫@ TA = 25℃ Derate above 25℃ Ambient Temperature
| D, LP后綴塑封 | PD | 0.70 | W |
P后綴塑封 | 1.10 | |||
DM 后綴塑封 | 0.52 | |||
Total Power Dissipation @ TC = 25℃ Derate above 25℃ Case Temperature 總耗散功率 外殼溫度
| D, LP后綴塑封 | PD | 1.5
| W |
P后綴塑封 | 3.0 |
Condition 條件
| Symbol 符號 | Min最大值 | Max最小值 | Unit 單位 |
Cathode to Anode Voltage 陰極陽極電壓
| VKA | Vref | 36 | V |
Cathode Current 陰極電流
| IK | 1.0 | 100 | mA |
Characteristic 特性 | Symbol 符號
| D, LP后綴封裝 | P后綴封裝 | DM 后綴封裝 | Unit 單位 |
Thermal Resistance, Junction–to–Ambient 熱阻,結點到環境 | RqJA | 178 | 114 | 240 | ℃/W |
Thermal Resistance, Junction–to–Case 熱阻,結到外殼 | RqJC | 83 | 41 | – | ℃/W |
Characteristic 特性
| Symbol 符號
| TL431AI | TL431AC | TL431BI | Unit 單位
| |||||||||
最小值 | 典型值 | 最大值 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | ||||||
Reference Input Voltage (Figure 1)參考輸入電壓 VKA = Vref, IK = 10 mA | TA = 25℃ | Vref | 2.47 | 2.495 | 2.52 | 2.47 | 2.495 | 2.52 | 2.483 | 2.495 | 2.507 | V | ||
TA = Tlow to Thigh | 2.44 | – | 2.55 | 2.453 | – | 2.537 | 2.475 | 2.495 | 2.515 | |||||
Reference Input Voltage Deviation Over Temperature Range (Figure 1, Notes 1, 2) 參考輸入電壓偏差溫度范圍VKA= Vref, IK = 10 mA | DVref | – | 7.0 | 30 | – | 3.0 | 17 | – | 3.0 | 17 | mV | |||
Ratio of Change in Reference Input Voltage to Change in Cathode to Anode Voltage IK = 10 mA (Figure 2), | △VKA = 10 V to Vref | △Vref △VKA | – | –1.4 | –2.7 | – | –1.4 | –2.7 | – | –1.4 | –2.7 | mV/V | ||
△VKA = 36 V to 10 V | – | –1.0 | –2.0 | – | –1.0 | –2.0 | – | –1.0 | –2.0 | |||||
Reference Input Current (Figure 2)參考輸入電流 IK = 10 mA, R1 = 10 k, R2 = ∞ | TA = 25℃ | Iref | – – | 1.8 | 4.0 | – | 1.8 | 4.0 | – | 1.1 | 2.0 | μA | ||
TA = Tlow to Thigh (Note 1) | – | 6.5 | – | – | 5.2 | – | – | 4.0 | ||||||
Reference Input Current Deviation Over Temperature Range (Figure 2, Note 1) IK = 10 mA, R1 = 10k, R2 = ∞ 參考輸入電流偏差溫度范圍 | DIref | – | 0.8 | 2.5 | – | 0.4 | 1.2 | – | 0.8 | 2.5 | μA | |||
Minimum Cathode Current For Regulation 最小陰極電流調節VKA = Vref (Figure 1) | Imin | – | 0.5 | 1.0 | – | 0.5 | 1.0 | – | 0.5 | 1.0 | mA | |||
Off–State Cathode Current(Figure 3) 斷態陰極電流VKA = 36V, Vref =0V | Ioff | – | 260 | 1000 | – | 260 | 1000 | – | 230 | 500 | nA | |||
Dynamic Impedance (Figure 1, Note 3) VKA = Vref, DIK = 1.0 mA to 100 mA f 3 1.0 kHz 動態阻抗 | |ZKA| | – | 0.22 | 0.5 | – | 0.22 | 0.5 | – | 0.14 | 0.3 | Ω |
圖6 測試電路VKA = Vref 圖7 測試電路VKA > Vref圖8 測試電路for Ioff
TL431特性曲線圖:
圖9 陰極電流與陰極電壓 圖10陰極電流與陰極電壓
圖11 參考輸入電壓與常溫 圖12 參考輸入電流與常溫
圖13 變化的參考輸入電壓與陰極電壓圖14 斷態陰極電流隨環境溫度
圖15 動態阻抗與頻率圖16 動態阻抗隨環境溫度
圖17開環電壓增益與頻率圖18譜噪聲密度
圖19 脈沖響應圖20 穩定的邊界條件
圖21測試電路曲線a 邊界條件的穩定性 圖22曲線測試電路的B,C和D邊界條件的穩定性
圖23并聯穩壓器電路圖圖24 大電流并聯穩壓器電路
圖25 控制三端固定穩壓輸出電路圖26 串聯穩壓調節電路圖27 過壓保護電路
圖28 恒流源電路圖29 恒定流入電流源電路圖30 雙向可控硅過壓保護電路
圖31 電壓監視器電路圖32 單電源比較溫度補償電路
圖33 線性歐姆表電路圖圖34 簡單的400毫瓦唱機放大器電路
圖35 高效率降壓型開關轉換器電路圖
TL431引腳圖
圖37 封裝圖
圖38 SOP-8 貼片封裝圖
圖39封裝圖