电源设计的关键一环：萨瑞微电子三端可调式精密并联稳压器TL431让您的产品更稳更强

时间： 2024-11-20 来源：江西萨瑞微电子公众号

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萨瑞微电子 TL431是一种三端可调式精密并联稳压器，也被称为可调式精密基准电压源。它的主要功能是提供一个稳定、精确且可调的参考电压，常用于电源稳压、过压保护、恒流源、基准电压源等电路中。

在适用的汽车级、商用级和军用级温度范围内均可满足规定的热稳定性。可以通过两个外部电阻器将输出电压设置为介于 Vref（约为2.5V）和36V之间的任意值。其输出阻抗典型值均为0.2Ω。此类器件的有源输出电路具有非常明显的导通特性，因此非常适合用于替代许多应用中的齐纳二极管，例如板载稳压器、可调节电源和开关电源。

TL431功能引脚图解

TL431有三个引脚，分别是：

阴极（Cathode，K）

阳极（Anode，A）

参考端（Reference，REF）

引脚功能：

阴极（K）：电流从阴极流出，起控制作用。

阳极（A）：电流从阳极流入，连接到电路的负极或地。

参考端（REF）：用于调整输出电压，通过连接外部电阻网络来设定所需的输出电压。

TL431 CAD模型

TL431内部电路图

可以看出，它由多极放大电路、偏置电路、补偿和保护电路组成，其中晶体管V1构成输入极，V3、V4、V5构成稳压基准，V7和V8组成的镜像恒流源与V6、V9构成差分放大器作中间级，V10、V11形成复合管，构成输出，其它一些电阻、电容、二级管分别起偏置、补偿和保护作用，在原理上它是一个单端输入、单端输出直流放大器。

TL431电路符号

TL431封装封装

TL431 PCB 3D模型

TL431工作原理详解

基本原理：

TL431的工作原理类似于一个可调节的齐纳二极管。它内部包含一个精密的2.5V基准电压源和一个运算放大器。当基准端（REF）电压达到2.5V时，运算放大器控制阴极（K）导通，使阴极和阳极之间产生电流，从而稳定输出电压。

电压设定公式：

通过外部分压电阻R1和R2，可以设定TL431的输出电压VOUT：

VOUT=VREF×（1+R2R1）+IREF×R1

VREF：内部基准电压，典型值为2.5V。

IREF：基准端的偏置电流，通常很小，可忽略。

工作过程：

初始状态：当电路加电后，TL431尚未导通，阴极和阳极之间无电流。

电压建立：通过外部电阻分压，REF电压开始上升。

导通条件：当REF电压达到2.5V，内部运算放大器使阴极导通。

稳压过程：TL431调节阴极电流，使REF电压稳定在2.5V，从而稳定输出电压。

所以TL431的工作原理是：

当输入电压增加时，输出电压增加，输出采样增加。这时，内部电路被调整以增加流过自身的电流，这也增加了电流限制电路。结果，限流电阻的电压降增加，输出电压等于输入电压减去限流电阻，压降的增加导致输出电压下降。从而实现电压调节。

TL431 好坏怎么测量?

外观检查

仔细观察TL431的封装是否完好，有无明显氧化、变色，引脚是否完整且连接正确。

万用表测量电阻

使用指针式万用表的Rx1k挡或数字万用表的二极管档，将表笔与TL431的三个引脚两两进行正、反向检测。

正常情况下，红表笔接阳极A，黑表笔接阴极K，阻值应为无穷大，对调表笔测量应在几千欧姆；红表笔接参考极R，黑表笔接阴极K，阻值应为无穷大，对调表笔测量应在几千欧姆；红表笔接参考极R，黑表笔接阳极A，阻值应为30K左右，对调表笔测量应为20K左右。若测量某两脚之间阻值很小或为零，表明管子已击穿损坏。

万用表测量电压

选择数字万用表的电压档位，将其正极连接到TL431的阴极引脚，负极连接到参考电压引脚，正常情况下，TL431的参考电压值应为2.5V左右。给TL431施加不同的输入电压，观察其输出电压是否稳定，若输出电压不稳定或与标称值相差较大，则可能损坏。

示波器检测

使用示波器观察TL431输出引脚的波形，正常工作的TL431应产生稳定的波形，无明显幅值或频率变化，若波形异常，则可能损坏。

那么如何判断TL431的好坏呢?

对于在线式TL431电源误差比较器，可采用外接维修电源进行检测。将维修电源接入TL431的采样点，当电压高于标称电压时，TL431导通，阴极电压为低。

也就是说，当电源电压升高时，TL431导通，使光电耦合器的二极管导通，使三极管处于饱和状态，最终缩短初级功率开关管的导通时间（降低占空比）。这样，输出电压就降低了。

如果维持电压降低，则TL431截止，K极电压高，光电耦合器的二极管截止，使三极管处于截止状态，最终控制增加变压器初级功率开关的开启时间（增加占空比）。

增加输出电压。开关电源的闭环稳压电路是利用TL431的开或关两种状态来调节开关的占空比来控制输出电压的稳定。

用万用表测量时，若lC两极间电阻正常，则可判断TL431正常。使用维修电源上电测试时，在改变电源电压的情况下，若TL431极对地有高低电平两次变化，则可判断TL431正常。

注意事项：

避免过压/过流：测试时不要超过TL431的最大额定值，防止损坏器件。

确保接线正确：接线错误可能导致错误判断器件好坏。

TL431可调稳压电路-并联稳压电路

TL431作为并联（分流）稳压器使用时，通常与分压电阻和限流电阻配合，实现稳定输出电压。

并联稳压电路是TL431431最常用的电路，输出电压Vout=（1+R1/R2）Vref。

选择不同的R1和R2的值可以得到从2.5V到36V范围内的任意电压输出，特别是当R1=R2时，VO=5V。

由于参考极输入采用射极跟随器，因此具有很高的输入阻抗，而且输入电流很小。

TL431串联稳压电路

串联稳压电路可以说是并联稳压电路的延伸，但是电流输出可以很大（如果用大电流复合管的话），但是输出电压公式是一样的，Vout=（1+R1/R2）Vref，注意最小输出Vout（min）=Vref+Vbe。

R由TL431提供工作电流，晶体管Q提供基极电流，C1起补偿作用，TL431耗散功率PD=Vout*（Iout/β），其中β为晶体管放大系数。此参考电源适用于负载电流变化，当电源电流和负载电流同时减小时，或需要休眠或关闭参考源时。

TL431比较电路

利用TL431的Vref参考电压可以设计一个带有温度补偿电压参考的单功率比较器，其中Vth=Vref，当Vin0；当Vin>Vref时，Vout≌2V。

TL431恒流源

因为Vref端的电压始终稳定在2.5V，那么连接到REF端与地之间的电阻流过的电流应该是恒定的。

利用这一特性，可以为TL431设计一个精密的恒流源。恒流I=Vref/R1。

TL431用作开关电源的误差放大器

在开关电源当中我们经常看见这样的反馈电路，以TL431构成误差放大器，以光耦进行原副边隔离的电路结构。

R3和R5决定输出电压大小，C4和R6构成补偿网络。当输出电压有变化，最终导致光耦输入端二极管电流变化，从而控制电源芯片开关管通断频率，使输出电压保持不变。

TL431是一种功能多样、应用广泛的电子元件。通过合理的电路设计，可以充分发挥其优势，实现稳压、恒流、比较、放大等多种功能。

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2022-09-20 - 应用方案代理服务技术支持采购服务

TL431 PCBLIB&SCHLIB&INTLIB

型号- TL431

2024/9/29 - 辰达行 - CAD模型库代理服务技术支持采购服务

TL431 SOT-23/SOT-89/TO-92可调参考源

描述- TL431是一款三端可调齐纳基准源，提供优异的温度稳定性。该器件具有典型的动态输出阻抗为0.2Ω。它可以作为许多应用中齐纳二极管的替代品。其输出电压可调整至36V，低动态输出阻抗，典型值为0.2Ω，夹断电流能力为1到100mA，低输出噪声电压，快速导通状态响应，全温度范围内的有效温度补偿。

型号- TL431

2020/5/21 - 辰达行 - 数据手册 - Rev: 2020A0 代理服务技术支持采购服务

TL431可调精密基准源

描述- TL431是一款三端可调齐纳参考源，提供优异的温度稳定性。其主要特性包括输出电压可调节至36V、低动态输出阻抗（典型值为0.2Ω）、高电流承受能力（1-100mA）和低噪声电压。该器件可作为许多应用中齐纳二极管的替代品。

型号- TL431

2013/05/13 - 安邦 - 数据手册 - Revision C 代理服务技术支持采购服务

TL431三端正稳压器

描述- TL431是一款三端可调的正电压稳压器，提供优异的温度稳定性。该器件具有低动态输出阻抗（典型值为0.2Ω），可用于许多应用中替代齐纳二极管。其输出电压可调整至36V，具备低输出噪声电压、快速导通状态响应等特点。

型号- TL431

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萨瑞微电子（SALLTECH）MOS选型表

目录- MOS

型号- SR2300K,SR150PE2PH,SR2300B,SR3139KDS6,SR3139KDS3,SR2N7002KDS3,SR250P03,SR3134KPD,SR2301DSC,SR340N06,SR2SK3018,SR46N06T5,SR2SK3019,SR270P03T4,SR3437KS3,SR4449T4,SR100N02P4K,SR2N7002KS4,SR3437KS6,SR2N7002KS9,SR150PE2P4,SR2399,SR3134KS9,SG70N12PS,SR32D040,SR4449SC,SR2310B,SR200P02SA,SR43N03PS,SR85P03T4,SR3134KSD,SG28N06T6,SR4449S2,SR300C03SC,SR400N10T4,SR43N03PH,SR2N7002KP1,SR400N10T5,SR4449S8,SR3134KS4,SR3134KS2,SR140P03PH,SR500N02SD,SR100A02P4K,SR2N10,SR80N02,SR3139KSD,SR520P06PH,SR2N7002DS3,SR3139KS2,SR420P03P4,SR180P06PS,SR3139KS9,SR3139KS4,SR360C03SC,SR01P10,SR190N03PH,SR170N02S8K,SR19N03T6,SRN30P03Q,SR150N01P4,SR2305B,SR2N7002SD,SR2305A,SG45N04PS,SR75P03PH,SR138KSD,SR2K4N02KS4,SR3137KS9,SR2N7002S4,SR57P03PS,SR84K,SR25N04PS,SR11NE4PS,SR2N7002S9,SG45N04PH,SR3137KSD,SR900N10,SG22N10T6,SR380N02P4,SR90P06T6,SR57P03PH,SR3137KS2,SR3137KS4,SG27N10T6,SG27N10T5,SR2310,SG150N15T4,SG150N15T7,SR4008SC,SR170N02P4K,SR3160KDS3,SG45N04T4,SR66N08T5,SG27NE8T66,SR66N08T6,SR550P02,SR115P03PS,SR2309,SR24N03T5,SR850N06P4,SR118N02SCK,SR2307,SR2306,SR1211,SR2301,SR4953DS8,SR2300,SG26N03PS,SR2303,SR3415K,SR2302,SR66N08T4,SR3408SD,SG70N12T5,SR350N04,SR360C03P4,SC350N1K2TA,SR43N03T4,SR900N10PH,SR57P03T4,SR123K,SR4007SC,SR4406S8,SR25N04T6,SR27N03T4,SR2SK3541,SR2301SD,SR25N04T4,SR25N04T5,SR30N03T4,SR54N03PS,SR850P02P1,SR54N03PH,SG46N10T6,SG46N10T5,SR320A03P4,SR3415,SR2323,SR37K,SR130A02P4K,SR29N03T5,SR3160KS9,SR2321,SR3137KDS3,SR3137KDS6,SR29N03T4,SR3005DSC,SR35N03PH,SR116A02SC,SG45NE8PS,SR98P03PH,SR123KP1,SR3161KP1,SR35N03PS,SR3408,SR170A02P4K,SR61N03T4,SR98P03PS,SR3404,SR230N06T4,SR3407,SG22N10T66,SR3406,SR112N06S8,SR2312,SR33N04PH,SR3401,SR2311,SR3400,SR3402,SR4407S8,SR3004DSC,SR900N10T4,SR210P06T5,SR210P06T4,SG80N06PH,SR210P06T6,SR3160KP1,SG9NE4PS,SR127P03PH,SR145N10T4,SR39K,SR98P03T4,SR112N06T5,SR112N06T6,SR112N06T4,SR2302S4,SG22N10TL,SR130A06PS,SR270N03P4,SR30N03PS,SR42N04SF,SR2N7002,SG150N15PS,SG27NE8T5,SG27NE8T6,SR2305K,SR250P03P4,SR39N03PH,SR3161KDS3,SG46N10PS,SR180P03S8,SR3439KS3,SR3439KS6,SR2333,SR42N04T4,SR750N03SD,SR3415KSC,SR29N03PS,SRS2D040,SR42N04PH,SR100N02P4,SR2N7002K,SR400N15S8,SG45NE8T6,SG45NE8T5,SG45NE8T4,SR150P02S8,SR61N03PH,SR35N03T4,SR42N04PS,SR450N10T4,SG25N06T5,SR650N10T4,SR56N04PS,SR61N03PS,SR750P06SF,SG23N10T6,SR27N03PH,SR84KSD,SR138K,SR3161K,SR70N06T4,SR250P06T4,SR150PE2,SR200P02,SG39N10T6,SR63N06PS,SG39N10T5,SR27N03PS,SR100N03T4,SR360N03P4,SR280P02P4K,SR84,SR3N40SFK,SR150PE2T4,SR112N06PH,SR100A03S8,SR57N03PS,SR2N7002KSD,SR260C04PS,SR95N03PH,SR100N03P4,SR8205DSC,SR3160K,SR3415SC,SR116N02P4,SR138KDS3,SR53P02PH,SR180P06T4,SR3134KDS6,SR3134KDS3,SR700P02SJ,SR100N03PH,SR2314P4,SR200P02P4,SP13KN60SF,SR100N03PS,SR40N03T4,SR4449DS8,SR380P02SCK,SR490P06PS,SR23H1,SR520P06T4,SR127P03T4,SR123KDSC,SR140P03T4,SR230A06P4,SR34K,SR320N03S8,SR50N04T4,SR112N06PS

2023/8/18 - 萨瑞微电子 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

萨瑞微电子ESD保护器件选型表

萨瑞微提供的ESD保护器件(ESD Diode)，先进的单片硅技术，保护电压敏感的数据和电源线；符合IEC-6100-4-2 4级ESD标准（±30kV空气和±30kV接触）放电电压；符合IPC/JEDEC J-STD-033C MSD 3级标准；超小尺寸DFN封装；主要应用于手机和配件、个人数字助理、笔记本和手持设备、便携式仪器、数码相机、外围设备、音频播放器、键盘、侧键、LCD显示器等。

产品型号

品类

极性

Max Reverse Working Voltage VRWM(V)

Junction Capacitance Cj(pF)

Peak Pulse Current IPP@8/20uS(A)

Min Breakdown Voltage VBR(V)

Max Breakdown Voltage(V)

Max Leakage Current IR@VRWM(uA)

Max Clamping Voltage VC@lpp1A 8/20uS(V)

Max Clamping Voltage Vc@Ipp=Max Clamping Voltage(V)

Max Peak Pulse Power PPP(W)