本文简介
主要内容
并联稳压器TL431的扩流
并联方式扩流
串联方式扩流
两种扩流方式比较
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正文
一、
并联稳压器TL431的扩流
TL431简介
TL431是一种非常经典的并联稳压器,其拥有最高0.5%的精度36V的可调输出电压、低输出噪声、小输出阻抗等优点。其有优异的性能完全可以替代齐纳二极管,且有用作比较器等扩展应用
但是不足之处是只有1~100mA的灌电流能力,当负载电流减小或者断开时,所有的功率都通过TL431的内部三极管发热消耗,因此其不能带大功率负载。 TL431典型应用如图1所示。
图1 TL431典型应用电路
扩流原理
二、
并联扩流
基本原理图
图2 TL431并联扩流原理图
原理分析
① 电流分析
由于输出电压Vout是固定的,则电流I1=(12V-Vout)/Rsup也是固定的,且I1=IL+I2,因此当负载电流IL增大时,三极管电流I2减小,反之同理。
② 电压分析
3. 仿真分析
图4 并联扩流小负载各点电压电流
图3图4可以看出,三极管与负载共同承受电流,因此依靠此电路只要提高三极管的功率就可以让TL431输出大功率。但这个电路也存在问题,限流电阻R17的功率为1.39*1.39*5=9.66瓦,这个功率很大,不好选择电阻,需要采用多个大功率电阻并联的形式,非常占用空间和成本。
三、
串联扩流
基本原理图
图5 TL431串联扩流原理图
原理分析
① 电流分析
如图5,负载电流增大,即三极管Q1电流Ic增大,Ic=β*Ib,所以Ib增大,由于Ib=I1-I2,I1不变,则I2减小。负载电流减小时同理。
② 电压分析
假设负载电流不变,当输出电压受到扰动Vout减小,此时TL431的Vref电压也减小,由于TL431自身原理(点击阅读TL431内部原理),其过电流能力即I2下降,三极管电流Ib=I1-I2,所以Ib增大,则三极管压降VCE减小,Vout=12V-VCE,所以Vout增大,形成负反馈。
仿真分析
但串联形式与LDO一样需要保证一定的输入输出压差,而并联形式只需要调整限流电阻大小即可。
四、
串联、并联扩流对比
图7 串联、并联扩流对比
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