TL431 是一种常用的可调式精密电压参考器件，广泛应用于电源管理、精密电压调节和电压监测等电路中。它通常采用贴片封装形式，特别适用于集成电路小型化设计。TL431 是一种内部具有基准电压的三端可调线性稳压器，其工作原理类似于传统的齐纳二极管和误差放大器的组合。对于需要精确电压参考的应用，TL431 提供了一个非常稳定且易于控制的解决方案。

TL431 引脚功能与引脚图

TL431 是一个三端集成电路，其中每个引脚的功能如下：

1. 引脚 1（Ref，参考端）： 这是 TL431 的参考端，连接外部电阻网络来设置输出电压。当外部电压（如分压电阻）接到该引脚时，它会与 TL431 内部的基准电压进行比较。TL431 内部基准电压为 2.495V（典型值），它通过该引脚调节其输出，直到外部电压与基准电压匹配。

2. 引脚 2（Anode，阳极端）： 这是 TL431 的输入端口，通常连接到电源电压或电路的正电压供电端。阳极端的电压必须高于参考端（引脚 1）的电压，否则 TL431 将无法正常工作。在电路中，阳极端通常会与外部负载连接，并且需要对阳极端进行适当的电压调节。

3. 引脚 3（Cathode，阴极端）： TL431 的输出端，通常连接到外部电路的负载或反馈回路。当 TL431 开始工作时，它通过该引脚提供低阻抗的输出电压。如果参考电压和阳极端电压满足特定条件，TL431 会将电压稳定在接近其基准电压的值。

下图是 TL431 引脚的标准布局，帮助用户在设计电路时正确识别每个引脚的功能：

其中：

• 引脚 1（Ref） 是参考输入端；

• 引脚 2（An） 是阳极端；

• 引脚 3（K） 是阴极端。

TL431 的工作原理

TL431 的核心工作原理基于其内部的误差放大器和基准电压源。当 TL431 的阳极端电压高于其参考端电压（2.495V），且满足一定的输入条件时，它会像一个开关一样工作。通过调整外部电路的反馈电阻，可以设置 TL431 的输出电压。这种输出电压是根据参考端和阳极端之间的电压差进行调节的。

TL431 主要用于精密电压调节应用，例如：

• 开关电源中的反馈控制；

• 电压监测和电池电压检测；

• 过压或欠压保护；

• 稳定的基准电压生成。

在典型的使用场合中，TL431 的参考端连接一个分压电阻网络，阳极端连接到电源电压，而阴极端连接到负载或其他调节电路。通过调整参考端的电压，TL431 可以根据外部电压需求稳定输出电压。

TL431 在电路中的应用

TL431 的应用非常广泛，以下是一些典型应用场景：

1. 电源反馈调节： 在开关电源中，TL431 常用于输出电压的反馈调节。当输出电压需要稳定在一定值时，TL431 与电源控制电路一起工作，确保电源输出电压不会偏离设定值。由于其高精度和易调性，TL431 在电源管理中扮演着至关重要的角色。

2. 电压基准源： TL431 可以作为一个精密的电压基准源，提供稳定的基准电压。它的内建基准电压为 2.495V，适用于对低电压电路和精密测量设备的电压参考要求。

3. 过压保护电路： TL431 可用于过压保护电路中，当电压超过预设值时，通过反馈回路控制电路动作，避免设备损坏。这类应用常见于各种电池充电器和电源保护电路中。

4. 电池电压监测： 在电池管理系统中，TL431 可以用来监测电池电压。当电池电压过低时，TL431 会触发保护机制，防止电池过度放电。

5. 可调稳压器： TL431 可通过外部电阻网络设置输出电压，成为一个可调式稳压器。对于需要调节输出电压的电路，TL431 提供了一个成本效益高且精度较高的解决方案。

TL431 的封装形式

TL431 通常有多种封装形式，其中最常见的包括：

• SOT-23 封装：这种封装适合用于表面贴装（SMD）应用，尤其在小型化设计中非常流行。

• DIP-8 封装：这种封装适用于传统的直插式安装，适合于实验室或原型设计中使用。

• TO-92 封装：这种封装较为常见于普通的贴片电路中。

每种封装形式都有其特定的适用场景和优势，设计者可以根据需要选择合适的封装方式。

TL431 的性能参数

TL431 的主要性能参数包括：

• 参考电压：典型值为 2.495V，具有高精度；

• 参考电压温度系数：0.5% / °C，这意味着 TL431 的基准电压随着温度的变化而发生轻微波动，但这一变化非常小；

• 输出电流范围：TL431 可以提供 1 mA 到 100 mA 的输出电流；

• 工作电压范围：从 2.5V 到 36V；

• 输出电压调节精度：具有高精度，适合精密电源设计。

总结

TL431 是一种非常重要且多用途的集成电压参考器件，其精密的电压调节和稳定的输出特性使其成为电源设计、过压保护、稳压器等应用中的理想选择。通过对其引脚的正确使用和外部电阻网络的精确设置，设计者能够根据实际需求灵活调节其输出电压。无论是在开关电源设计中，还是在电池电压监测和过压保护等领域，TL431 都展现了出色的性能。