真钱投注app 近半世纪长盛不衰的模拟芯片别传
发布日期:2026-02-17 12:35 点击次数:165
TL431:近半世纪长盛不衰的模拟芯片别传
一枚三引脚器件,集成带隙基准、漏洞放大器与输出晶体管—— 这款经典芯片在近五十年来长久占据行业中枢性位。
20 世纪 70 年代末,德州仪器(TI)推出 TL431 时,它并非以矫正者姿态问世,而是手脚温度赔偿型皆纳二极管的更智能替代决策:无需复杂策画,就能以低本钱得回精确的 2.5V 基准电压。

TL431 常被工程师称为 “可编程皆纳管”
但策画师们很快发现,这款袖珍可调并联稳压器的后劲远不啻于此:它成为停止式开关模式电源(SMPS)的圭臬漏洞放大器,是数千种反馈环路的中枢部件,更化身通用模拟构建模块,出当今扫数皆纳二极管无法胜任的电路场景中。
最终,TL431 界说了低本钱电源的电压调遣花样,更成为历史上被、从头封装和二次利用最多的模拟器件之一 —— 从阴极射线管(CRT)清醒器、ATX 电源,到工业戒指器和汽车电子戒指单位(ECU),它悄然融入万般产物的中枢架构。
性能刚劲的带隙基准中枢
TL431 的里面结构(数据手册见指引)包含:经校准至约 2.495V 的经典带隙基准、将参考引脚(REF)电压与基准电压进行相比的里面运算放大器,以及可从阴极采纳高达 100mA 电流的晶体管。推行上,它是一款带增益的精密相比器,搭配能在宽温度规模和坐蓐冲破性下保捏领会的基准源。
当 REF 引脚与阴极短接时,TL431 可手脚低噪声、反应飞速的 2.5V 皆纳二极管替代品;外接两个电阻,就能组成最高约 36V 的可编程基准;将其输出端蚁合到光耦合器 LED,即可成为停止式反激变换器的齐备反馈戒指器。其中枢上风在于无需成立寄存器或精密偏置收集:里面绝顶确保了可瞻望的带宽,输出级能以出色的一致性结束从微安级到数十毫安级的电流舞动。

L431 简化旨趣图
与 20 世纪 70 年代末的很多模拟集成电路雷同,TL431 的策画预留了充足的裕量:最小责任电流约为 1mA,而在此电流之上,器件推崇出惊东谈主的线性特点。德州仪器过甚他制造商随后推出了精度更高的版块(±1% 和 ±0.5%),确保该器件无需依赖不菲的精密基准源,就能为消耗级开关模式电源策画提供领会的电压环路锚点。
{jz:field.toptypename/}此外,REF 引脚的输入电流仅为微安级,因此设定输出电压的分压收集果真不会影响精度。在阿谁低本钱电源需要无特别元件即可结束领会性的期间,投注pp这一特点足以让 TL431 成为默许采选。
开关电源的主力干将
到 20 世纪 80 年代中期,离线式反激变换器已无处不在 —— 电视、摄像机、电脑电源以及新兴的墙插式适配器中,都能看到它的身影。这些产物的次级侧频频分享一个相似的模块:TL431 运行光耦合器,并搭配袖珍 RC 收集组成反馈环路。
TL431 在此场景中推崇超卓,因其整合了多项必需功能:领会的基准源、富有增益以结束严格负载调遣的里面放大器,以及无需外部缓冲即可平直调制光耦合器 LED 的输出晶体管。策画师只需添加赔偿电容、一两个电阻和采样分压收集,这种简略性使其飞速占据数百万个利用场景。

晶体管级旨趣图
不外,TL431 的里面赔偿策画也带来了一个有名的问题:在容性负载不那时容易产生动荡。阴极上的袖珍陶瓷电容可能会出动主绝顶,导致相位裕量统共丧失,尤其在器件接近最小责任电流的轻载工况下。利用条记速即给出处理决策:在 TL431 与光耦合器或输出电容之间串联一个小电阻,通过增多零点来领会环路。
即便存在这些厚爱事项,该器件已经具有讲究的容错性:惟有阴极电流保捏在最小值以上,且 REF 分压收集偏置合理,即使在元件容差大、布局唐突或受本钱扫尾的低价电源中,举座环路仍能推崇出可瞻望的领会性。
特出反馈环路的多元利用
一朝工程师们意志到 TL431 可手脚 “带增益的皆纳管”,其利用规模便不再局限于电源调遣:
•过压保护:当电压升迁阈值时,运行可控硅(SCR)或 MOSFET;
•精密电流源:与采样电阻搭配,结束精确电流采纳;
•窗口相比器:在电板充电器和仪器姿色中阐述双重作用;
•线性稳压器:替代基准源和漏洞放大器,戒指外部颐养管组成肤浅三端稳压器。
低压版块(如 TLV431 和 LMV431)将基准电压膨胀至 1.24V 范畴,并将最小责任电流降至数十微安;汽车级 TL431-Q1 版块则使其能允洽恶劣的工业环境。数十家厂商坐蓐引脚兼容的克隆产物,部分性能与原版果真一致,另一些则在增益或赔偿特点上存在显然各异 —— 这也导致电源策画师偶而会坚捏使用单一供应商,以幸免从头考据戒指环路领会性。
尽管变体粘稠,TL431 的中枢架构长久未变:REF 引脚长久是基准输入端,阳极长久为接地端,阴极长久为功能端。这种不绝性使其在开关戒指器和拓扑结构抑遏演进的波澜中,长久保捏着不行替代的地位。
原文:
https://www.allaboutcircuits.com/news/tl431-the-precision-shunt-regulator-that-quietly-took-over-power-supplies/
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