TL431是一種電子工程師容易獲得的基準(zhǔn)穩(wěn)壓源,下圖是利用TL431搭建的過壓保護(hù)電路,具有精準(zhǔn)的保護(hù)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)VIN低于保護(hù)點(diǎn)13.8V以下時,電路輸出VOUT正常,當(dāng)VIN輸入電壓高于13.8V時,TL431陰極導(dǎo)通,三極管Q2基極導(dǎo)通,MOS管的GS極被Q2的EC極給短路,從而使MOS管關(guān)閉。
在一些場合,TL431經(jīng)常會用來單獨(dú)做基準(zhǔn)電壓源,如下圖,而且我們經(jīng)常會在陰極和陽極之間加入一個濾波電容,想起到平滑濾波的作用,此時要注意,不恰當(dāng)?shù)碾娙萑葜禃斐蒚L431產(chǎn)生振蕩,輸出紋波不正常。在TL431的數(shù)據(jù)手冊中有關(guān)于TL431穩(wěn)定性的圖表,如下圖3.圖4. 仔細(xì)看這張圖,當(dāng)IKA為100mA時,A曲線的不穩(wěn)定區(qū)域?qū)?yīng)的負(fù)載電容在0.03uF~4uF之間,如果此時我們選擇的濾波電容正好在這個區(qū)間,TL431就很容易產(chǎn)生振蕩,考慮到元器件的離散性和余量,正常取值應(yīng)小于1nF,大于10uF,避開這個區(qū)間。分析了TL431的內(nèi)部原理就會發(fā)現(xiàn),它內(nèi)部其實(shí)就是一個運(yùn)放負(fù)反饋電路,自然就存在系統(tǒng)穩(wěn)定性問題,關(guān)于這個問題,TI是如下解釋的,負(fù)載電容的加入相當(dāng)于為系統(tǒng)引入了一個極點(diǎn),當(dāng)此極點(diǎn)位于S平面右半邊時,系統(tǒng)即會發(fā)生振蕩。數(shù)據(jù)手冊中給出的穩(wěn)定性區(qū)域圖是臨界條件,也就是相位裕度為0的情況,實(shí)際設(shè)計時還要預(yù)留30度以上的相位裕度,以保證系統(tǒng)的可靠性。粗略來看,可以使用左右兩側(cè)臨界區(qū)域1/10或10倍的值作為設(shè)計參考。最后一張電容使用不當(dāng),造成紋波的圖為借用網(wǎng)友的圖片。
另外TL431使用時要考慮最小陰極電流,數(shù)據(jù)手冊中最小為0.4mA,實(shí)際應(yīng)用中要大于1mA.如下圖5,圖6.
審核編輯:湯梓紅
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