TL431是一種電子工程師容易獲得的基準穩(wěn)壓源,下圖是利用TL431搭建的過壓保護電路,具有精準的保護點的優(yōu)點。
當VIN低于保護點13.8V以下時,電路輸出VOUT正常,當VIN輸入電壓高于13.8V時,TL431陰極導通,三極管Q2基極導通,MOS管的GS極被Q2的EC極給短路,從而使MOS管關閉。
在一些場合,TL431經(jīng)常會用來單獨做基準電壓源,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?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)手冊中有關于TL431穩(wěn)定性的圖表,如下圖3.圖4. 仔細看這張圖,當IKA為100mA時,A曲線的不穩(wěn)定區(qū)域對應的負載電容在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,正常取值應小于1nF,大于10uF,避開這個區(qū)間。分析了TL431的內部原理就會發(fā)現(xiàn),它內部其實就是一個運放負反饋電路,自然就存在系統(tǒng)穩(wěn)定性問題,關于這個問題,TI是如下解釋的,負載電容的加入相當于為系統(tǒng)引入了一個極點,當此極點位于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,實際設計時還要預留30度以上的相位裕度,以保證系統(tǒng)的可靠性。粗略來看,可以使用左右兩側臨界區(qū)域1/10或10倍的值作為設計參考。最后一張電容使用不當,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,實際應用中要大于1mA.如下圖5,圖6.
審核編輯:湯梓紅
評論