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TL431工作原理

大家好 ,我想请教下TL431的工作原理。

TL431是怎样实现稳压的?我看了很多资料都说是利用分流实现的。也有说是通过调整里面的调整管的集射极电压来调整?但还是一头雾水,请各位高手不吝赐教!最好是有详细点的解析!谢谢!

 

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cheng111
LV.11
2
2010-09-01 18:25

有看TL431的内部电路图不?

应该是电压比较,改变输出电平来实现

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hugolam
LV.5
3
2010-09-01 19:13
@cheng111
有看TL431的内部电路图不?应该是电压比较,改变输出电平来实现
你的意思是说通过调整三极管的集射电压(也就说TL431的 KA两端的电压)来实现稳压是吗?
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2010-09-01 19:48
@hugolam
你的意思是说通过调整三极管的集射电压(也就说TL431的KA两端的电压)来实现稳压是吗?

 

看这个图纸,431内部其实不是这样子的,只是为了便于理解

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hugolam
LV.5
5
2010-09-01 20:28
@心中有冰
[图片] 看这个图纸,431内部其实不是这样子的,只是为了便于理解

如果参考端反馈回来的电压比2.5V基准大很多,那三极管会有什么样的现象发生呢?是KA端电压变得很大?还是集电极电流变得很大呢?这个过程中是如何实现电压变小的?谢谢

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2010-09-01 21:27
@hugolam
如果参考端反馈回来的电压比2.5V基准大很多,那三极管会有什么样的现象发生呢?是KA端电压变得很大?还是集电极电流变得很大呢?这个过程中是如何实现电压变小的?谢谢

像你说的那样,当输入电压升高时,那么R端的电压就变高,引起IKA变大

在电源中TL431的IKA其实就是流过光耦原边的电流,此电流一大,那么反馈回去的量就好控制占空比减少,从而降低输出电压,TL431的R端电压降低,也意味著TL431的IKA变小

不是你说的那样,TL431本身不会减少电流的

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XXKGDY
LV.6
7
2010-09-01 22:37
@心中有冰
像你说的那样,当输入电压升高时,那么R端的电压就变高,引起IKA变大在电源中TL431的IKA其实就是流过光耦原边的电流,此电流一大,那么反馈回去的量就好控制占空比减少,从而降低输出电压,TL431的R端电压降低,也意味著TL431的IKA变小不是你说的那样,TL431本身不会减少电流的
冰老师,我也正为431迷惑,同样电路用不同厂家的TL431,输出调整不一样,比如12V1A的电源设定好电压电流用不同的431,有的在1A之前电压基本不变,1A后继续增大电流,电压迅速下降。而换另一家的就像线性无稳压输出一样,0.8A电压就开始下降,然后随电流增加电压缓慢下降。这是什么原因呢?
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hugolam
LV.5
8
2010-09-02 09:29
@心中有冰
像你说的那样,当输入电压升高时,那么R端的电压就变高,引起IKA变大在电源中TL431的IKA其实就是流过光耦原边的电流,此电流一大,那么反馈回去的量就好控制占空比减少,从而降低输出电压,TL431的R端电压降低,也意味著TL431的IKA变小不是你说的那样,TL431本身不会减少电流的
心中有冰,你好,请问你说的最后一句话是什么意思呢?“TL431本身不会减少电流的”?TL431 内部的三极管电流Ika应该是随R端电压变化而变化的吧?如果可以的话请帮忙分析下附件的图片中的电路,是如何实现稳压的。谢谢先
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2010-09-02 09:57
@XXKGDY
冰老师,我也正为431迷惑,同样电路用不同厂家的TL431,输出调整不一样,比如12V1A的电源设定好电压电流用不同的431,有的在1A之前电压基本不变,1A后继续增大电流,电压迅速下降。而换另一家的就像线性无稳压输出一样,0.8A电压就开始下降,然后随电流增加电压缓慢下降。这是什么原因呢?
想问一下,你这个电路是否有CC控制电路,照常规来说,CV电路的输出电压跟负载电流大小无关(除去线路压降)
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2010-09-02 10:01
@hugolam
心中有冰,你好,请问你说的最后一句话是什么意思呢?“TL431本身不会减少电流的”?TL431内部的三极管电流Ika应该是随R端电压变化而变化的吧?如果可以的话请帮忙分析下附件的图片中的电路,是如何实现稳压的。谢谢先[图片]!

没有看到你的附件

我那句话的意思是:TL431的Ika是由于原边的控制降低了输出电压,从而降低了参考端的电压,导致TL431的Ika减小,也就是说由于外部的控制减少了TL431的Ika,不是TL431内部电路的原因导致的

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hugolam
LV.5
11
2010-09-02 11:29
@心中有冰
没有看到你的附件我那句话的意思是:TL431的Ika是由于原边的控制降低了输出电压,从而降低了参考端的电压,导致TL431的Ika减小,也就是说由于外部的控制减少了TL431的Ika,不是TL431内部电路的原因导致的
 心中有冰,你好 。帮忙分析下这个图好吗?最好写下输出电压调整的整个过程!谢谢!
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XXKGDY
LV.6
12
2010-09-02 11:40
@心中有冰
想问一下,你这个电路是否有CC控制电路,照常规来说,CV电路的输出电压跟负载电流大小无关(除去线路压降)
就是常见的RCC电路,就是换不同的431,测量点都是同样的。不好意思,问一下,什么是CC控制电路?你别笑啊。
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sxjnice
LV.8
13
2010-09-02 13:07
@hugolam
[图片] 心中有冰,你好。帮忙分析下这个图好吗?最好写下输出电压调整的整个过程!谢谢!

在冰老师讲解之前,我先阐述一下我的愚见啊,若有什么地方不对,还请各位指出啊,这个电路来看,首先,VBATT通过R会给TL431提供一电流Ika>1mA,使得TL431工作起来,当TL431工作了以后,就会产生一个2.5V的基准电压,这样R1和R2产生的分压就会和这个基准比较,而它两的比较直接影响了Ika的大小,譬如输出建立过程,输出刚开始没有,所以输出为低电平,这样Ika就很小,可以认为为零,而此时,R1,R2和限流电阻开始分压,一旦R2处的分压大于2.5V,这样Ika就会变大,这样R1,R2上的电流就会变小,从而得到的Vo就会降低,如果R2的分压一旦低于2.5V,Ika又会减小,这样流过R1,R2支路的电流增加,从而达到稳定电压的目的

 

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hugolam
LV.5
14
2010-09-02 15:23
@sxjnice
在冰老师讲解之前,我先阐述一下我的愚见啊,若有什么地方不对,还请各位指出啊,这个电路来看,首先,VBATT通过R会给TL431提供一电流Ika>1mA,使得TL431工作起来,当TL431工作了以后,就会产生一个2.5V的基准电压,这样R1和R2产生的分压就会和这个基准比较,而它两的比较直接影响了Ika的大小,譬如输出建立过程,输出刚开始没有,所以输出为低电平,这样Ika就很小,可以认为为零,而此时,R1,R2和限流电阻开始分压,一旦R2处的分压大于2.5V,这样Ika就会变大,这样R1,R2上的电流就会变小,从而得到的Vo就会降低,如果R2的分压一旦低于2.5V,Ika又会减小,这样流过R1,R2支路的电流增加,从而达到稳定电压的目的 

sxjnice,你好 ,你分析的很详细。你的意思是说,当输出电压比较高的时候,采样电压比2.5V大,促使TL431的分流电流增大,进而使流过R1 ,R2的电流减小,所以电阻两端电压,也就是输出电压的值减小。。。。我之前也是这么理解的。但是我前两天看了别人的解析,他说REF端反馈回来的电压大的时候,就使得TL431内部的调整管(三极管)的KA两端增大来达到稳压。就这个把我搞糊涂了。。。。我顺便把这段话给放上来吧 ,也让大家帮我想下。

 

“其等效功能框图如图2(a)所示。其中VR为基准电压(VR=2.5V,A为同相放大器,V为并联型调整管(总增益A0≥1000倍),W为馈电支路。其封装引脚如图2(b),电路符号如图2(c)所示。

调整管是稳压电源中的输出功率管。它在稳压电源电路中相当可调电阻,随输入电压的波动,由取样管取样后随时调整该管的导通程度,以达到输出电压稳定的目的。调整管的导通程度不同,调整管CE间的电压也不同。输入电压高时调整管CE间的电压高。输入电压低时调整管CE间的电压就低。比稳压输出高的电压全部加在调整管上了。调整管的功率损耗大,所以调整管都有散热器。”

 

谢谢!

 

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sxjnice
LV.8
15
2010-09-02 15:33
@hugolam
sxjnice,你好,你分析的很详细。你的意思是说,当输出电压比较高的时候,采样电压比2.5V大,促使TL431的分流电流增大,进而使流过R1,R2的电流减小,所以电阻两端电压,也就是输出电压的值减小。。。。我之前也是这么理解的。但是我前两天看了别人的解析,他说REF端反馈回来的电压大的时候,就使得TL431内部的调整管(三极管)的KA两端增大来达到稳压。就这个把我搞糊涂了。。。。我顺便把这段话给放上来吧,也让大家帮我想下。“[图片] “其等效功能框图如图2(a)所示。其中VR为基准电压(VR=2.5V),A为同相放大器,V为并联型调整管(总增益A0≥1000倍),W为馈电支路。其封装引脚如图2(b),电路符号如图2(c)所示。调整管是稳压电源中的输出功率管。它在稳压电源电路中相当可调电阻,随输入电压的波动,由取样管取样后随时调整该管的导通程度,以达到输出电压稳定的目的。调整管的导通程度不同,调整管CE间的电压也不同。输入电压高时调整管CE间的电压高。输入电压低时调整管CE间的电压就低。比稳压输出高的电压全部加在调整管上了。调整管的功率损耗大,所以调整管都有散热器。” 谢谢! 

呵呵……请教一下Vce和Vo的关系是什么呢?你看一下内部图,其实那个三极管的集电极是和Cathod相连的,等电位,而且BJT是工作在放大区,即,它的电流影响了输出电压,从而影响了CE电压,这个你是否同意?它的原理就是和那个线性串联稳压电路是基本一样的。以上为个人愚见

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2010-09-02 16:17
@hugolam
sxjnice,你好,你分析的很详细。你的意思是说,当输出电压比较高的时候,采样电压比2.5V大,促使TL431的分流电流增大,进而使流过R1,R2的电流减小,所以电阻两端电压,也就是输出电压的值减小。。。。我之前也是这么理解的。但是我前两天看了别人的解析,他说REF端反馈回来的电压大的时候,就使得TL431内部的调整管(三极管)的KA两端增大来达到稳压。就这个把我搞糊涂了。。。。我顺便把这段话给放上来吧,也让大家帮我想下。“[图片] “其等效功能框图如图2(a)所示。其中VR为基准电压(VR=2.5V),A为同相放大器,V为并联型调整管(总增益A0≥1000倍),W为馈电支路。其封装引脚如图2(b),电路符号如图2(c)所示。调整管是稳压电源中的输出功率管。它在稳压电源电路中相当可调电阻,随输入电压的波动,由取样管取样后随时调整该管的导通程度,以达到输出电压稳定的目的。调整管的导通程度不同,调整管CE间的电压也不同。输入电压高时调整管CE间的电压高。输入电压低时调整管CE间的电压就低。比稳压输出高的电压全部加在调整管上了。调整管的功率损耗大,所以调整管都有散热器。” 谢谢! 

 hugolam,你没有理解这个电路

其实你转过来这段话是正确的,上面sxjnice也没有错误,问题是要看是否有负载接入

如果有负载接入的时候,TL431在这里相当与一个并联稳压电源,通过调整TL431的Ika电流来调整负载电压

空载的时候,就如sxjnice所说的那样,我不在重复

你先思考下,如果还是不懂,我再写出稳压过程

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2010-09-02 16:20
@XXKGDY
就是常见的RCC电路,就是换不同的431,测量点都是同样的。不好意思,问一下,什么是CC控制电路?你别笑啊。[图片]

我不确定是否你的环路是否稳定,不同的厂家生产的TL431参数肯定有一定的差异,但不会影响这么大

CC就是恒流电路,CV就是恒压电路

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hugolam
LV.5
18
2010-09-02 16:32
@心中有冰
 hugolam,你没有理解这个电路其实你转过来这段话是正确的,上面sxjnice也没有错误,问题是要看是否有负载接入如果有负载接入的时候,TL431在这里相当与一个并联稳压电源,通过调整TL431的Ika电流来调整负载电压空载的时候,就如sxjnice所说的那样,我不在重复你先思考下,如果还是不懂,我再写出稳压过程
好 ,我想下先!谢谢!
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hugolam
LV.5
19
2010-09-02 16:51
@sxjnice
呵呵……请教一下Vce和Vo的关系是什么呢?你看一下内部图,其实那个三极管的集电极是和Cathod相连的,等电位,而且BJT是工作在放大区,即,它的电流影响了输出电压,从而影响了CE电压,这个你是否同意?它的原理就是和那个线性串联稳压电路是基本一样的。以上为个人愚见

”调整管是稳压电源中的输出功率管。它在稳压电源电路中相当可调电阻,随输入电压的波动,由取样管取样后随时调整该管的导通程度,以达到输出电压稳定的目的。调整管的导通程度不同,调整管CE间的电压也不同。输入电压高时调整管CE间的电压高。输入电压低时调整管CE间的电压就低。比稳压输出高的电压全部加在调整管上了。调整管的功率损耗大,所以调整管都有散热器。” 

 

 

sxjnice ,你好。(1)根据这个图,反馈增大,分流电流IKA增大,使得流过R1,R2的电流较小,这两个电阻的端电压减小。就是说输出电压减小了;(2)但是上面的那段话说的“输入电压高时调整管CE间的电压高“。也就是说反馈量增大的时候CE电压高么?那这不是跟上面(1)的解析相互矛盾了吗?

谢谢!

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2010-09-02 17:30
@hugolam
”调整管是稳压电源中的输出功率管。它在稳压电源电路中相当可调电阻,随输入电压的波动,由取样管取样后随时调整该管的导通程度,以达到输出电压稳定的目的。调整管的导通程度不同,调整管CE间的电压也不同。输入电压高时调整管CE间的电压高。输入电压低时调整管CE间的电压就低。比稳压输出高的电压全部加在调整管上了。调整管的功率损耗大,所以调整管都有散热器。” [图片]  sxjnice ,你好。(1)根据这个图,反馈增大,分流电流IKA增大,使得流过R1,R2的电流较小,这两个电阻的端电压减小。就是说输出电压减小了;(2)但是上面的那段话说的“输入电压高时调整管CE间的电压高“。也就是说反馈量增大的时候CE电压高么?那这不是跟上面(1)的解析相互矛盾了吗?谢谢!

你还是没有理解透彻

R1,R2能有多大的电流?你不相信的话,将R1,R2的阻值同比例增加或减少100倍(当然不能太小),对输出的调整根本没有多大的影响

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songxium
LV.7
21
2010-09-02 20:48
类似于斩波的作用。
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hugolam
LV.5
22
2010-09-02 21:02
@心中有冰
 hugolam,你没有理解这个电路其实你转过来这段话是正确的,上面sxjnice也没有错误,问题是要看是否有负载接入如果有负载接入的时候,TL431在这里相当与一个并联稳压电源,通过调整TL431的Ika电流来调整负载电压空载的时候,就如sxjnice所说的那样,我不在重复你先思考下,如果还是不懂,我再写出稳压过程

 

心中有冰,你好,我又理解了下这个电路,我说下原理,你看对不对好吗?

当输入电压增大,输出VO增大导致了输出采样增大,这是内部管子通过调整使得流过自身的电流增大,这也就使得流过R的电路增大,这样R的压降VR增大,而输出电压Vo等于VIN-VR,VR增大使得Vo减小 ,实现稳压。

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2010-09-02 21:18
@hugolam
[图片] 心中有冰,你好,我又理解了下这个电路,我说下原理,你看对不对好吗?当输入电压增大,输出VO增大导致了输出采样增大,这是内部管子通过调整使得流过自身的电流增大,这也就使得流过R的电路增大,这样R的压降VR增大,而输出电压Vo等于VIN-VR,VR增大使得Vo减小,实现稳压。

这个就到点子上去了

怎么样,自己思考出来的东西,是不是比较有成就感?

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hugolam
LV.5
24
2010-09-02 21:35
@心中有冰
这个就到点子上去了怎么样,自己思考出来的东西,是不是比较有成就感?[图片]

呵呵 谢谢 !

的确是有成就感啊!为了这个东西,我这两三天连吃饭都没有胃口啊!

谢谢大家的帮助。

在此特别感谢    心中有冰    和     sxjnice    !谢谢你们提供的帮助!

不过这只是开始,接下来还有困难的话,还望多多支持啊!

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2010-09-02 21:59
@hugolam
[图片]呵呵谢谢!的确是有成就感啊!为了这个东西,我这两三天连吃饭都没有胃口啊!谢谢大家的帮助。在此特别感谢   心中有冰  和    sxjnice    !谢谢你们提供的帮助!不过这只是开始,接下来还有困难的话,还望多多支持啊![图片]

问题解决了就好!吃饭也会有胃口了。

如果我一开始就把结果告诉你,相信你肯定不会这么有成就感的,而且会养成依赖别人的习惯,这个是做工程师的大忌!

多来论坛交流,共同进步

 

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hugolam
LV.5
26
2010-09-02 22:02
@心中有冰
问题解决了就好!吃饭也会有胃口了。如果我一开始就把结果告诉你,相信你肯定不会这么有成就感的,而且会养成依赖别人的习惯,这个是做工程师的大忌!多来论坛交流,共同进步 

呵呵 ,是啊,有道理!在此感谢!

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chendelei
LV.8
27
2010-09-03 00:30
**此帖已被管理员删除**
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sxjnice
LV.8
28
2010-09-03 07:43
@心中有冰
问题解决了就好!吃饭也会有胃口了。如果我一开始就把结果告诉你,相信你肯定不会这么有成就感的,而且会养成依赖别人的习惯,这个是做工程师的大忌!多来论坛交流,共同进步 
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tanny1987
LV.3
29
2010-09-03 08:43
@sxjnice
在冰老师讲解之前,我先阐述一下我的愚见啊,若有什么地方不对,还请各位指出啊,这个电路来看,首先,VBATT通过R会给TL431提供一电流Ika>1mA,使得TL431工作起来,当TL431工作了以后,就会产生一个2.5V的基准电压,这样R1和R2产生的分压就会和这个基准比较,而它两的比较直接影响了Ika的大小,譬如输出建立过程,输出刚开始没有,所以输出为低电平,这样Ika就很小,可以认为为零,而此时,R1,R2和限流电阻开始分压,一旦R2处的分压大于2.5V,这样Ika就会变大,这样R1,R2上的电流就会变小,从而得到的Vo就会降低,如果R2的分压一旦低于2.5V,Ika又会减小,这样流过R1,R2支路的电流增加,从而达到稳定电压的目的 
同意!
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hugolam
LV.5
30
2010-09-03 09:23
@tanny1987
同意!
tanny1987,你好,你的意思是说,当输出电压比较高的时候,采样电压比2.5V大,促使TL431的分流电流增大,进而使流过R1 ,R2的电流减小,所以电阻(R1+R2)两端电压(也就是输出电压)减小?
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bpyanyu
LV.8
31
2010-09-03 09:30
@心中有冰
问题解决了就好!吃饭也会有胃口了。如果我一开始就把结果告诉你,相信你肯定不会这么有成就感的,而且会养成依赖别人的习惯,这个是做工程师的大忌!多来论坛交流,共同进步 
哈哈哈
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