TL431芯片的基本使用

TL431是一款高性價比的常用分流式電壓基準，有很廣泛的用途。通俗的說就是用來生成一個非常穩定的基準電壓源，例如在使用AD進行電壓采集的時候，如果參考電壓不夠穩定，收到電網的干擾，就會導致測量的結果有誤差，這時候就需要一個很穩定的參考電壓源。市面上有很多類似的電壓基準芯片，但是TL431的性價比很高，所以使用的很廣泛。

TL431的數據手冊在alldatesheet上有，芯片有3個主要的管腳：CATHODE（負極），ANODE（正極），REF（參考電壓）。TL431有很多應用場景，我只用到作為參考電壓源的用法。

如下圖所示是我的一個PT100溫度電阻檢測電路：

其中左半部分是信號發生部分，右半部分是信號放大電路，只看左邊的部分。電路中電壓、電流、電阻都有明確的標注。通過調節滑動變阻器來改變Ra和Rb的阻值以達到調節輸出電壓的目的，TL431的輸出電壓計算公式為：

Vout = （Ra+Rb）*Vref/Rb （其中Vref是TL431內部基準電壓2.5V）

規定Rc的數值應該滿足：

1mA 《 （Vcc-Vout）/Rc 《 500mA（這個500mA的值我沒在數據手冊上找到）

當沒有負載時，也就是Rd為正無窮大的時候，Ib近似為0mA，Ia一定大于Ib，只要Ia大于1mA就能通過調節滑動變阻器得到預期的電壓值。這時候加上負載的話Ib增大，如果Rc的阻值過大會導致Ia 《 Ib，這是不對滴，這時候輸出電壓就會降低，無法輸出正確的期望電壓。這時候就要通過計算來得出Rc電阻的合理取值。

根據電工知識我們知道，Ia=Ib+Ic+Id，Id為固定值且較小，可以忽略，那么Ia=Ib+Ic，所以Ia》Ib，而Ib=Vout/Rd，Ia=（Vcc-Vout）/Rc，那么（Vcc-Vout）/Rc 》 Vout/Rd，Rc的取值要根據這個式子來。例如Rd取1000Ω，Vout取4.096V，那么Ib≈4mA，那么Ia》（Vcc-Vout）/Rc，即Rc》（Vcc-Vout）/Ia，Rc《（5-4.096）/4mA=226Ω，取一個略小于226歐姆的標準電阻即可，但是不能太小，因為Ic的范圍是1mA~100mA，如果Rc取5歐，那么Ia=（5-4.096）/5=180.8mA，但是這時候Ib的電流只有10mA以下，而Ic=Ia-Ib=170mA左右，這就超過了芯片cathode管腳的Sink-Current的范圍1~100mA，是不允許的！如果這個VREF還在其他地方用上了，那么電流Ib的值就是各部分電流的總和了。

tl432與tl431有什么不同

它們均是可控精密穩壓源。都是可調節電壓值的三端穩壓器，整個系列的分A類和B類。主要是電壓范圍有區別：

TL432基準電壓是1.25v。

TL431A：精度典型值的＋/－1％，電壓最小值2.475V，最大值2.525V，典型值2.495V。

TL431：精度典型值的＋/－2％，電壓最小值2.445V，最大值2.545V，典型值2.495V。其它指標都一樣，引腳也兼容。

穩壓電路是指在輸入電壓、負載、環境溫度、電路參數等發生變化時仍能保持輸出電壓恒定的電路。這種電路能提供穩定的直流電源，廣為各種電子設備所采用。

穩壓電源的分類方法繁多，按輸出電源的類型分有直流穩壓電源和交流穩壓電源；按穩壓電路與負載的連接方式分有串聯穩壓電源和并聯穩壓電源；按調整管的工作狀態分有線性穩壓電源和開關穩壓電源；按電路類型分有簡單穩壓電源和反饋型穩壓電源，等等。

如此繁多的分類方式往往讓初學者摸不著頭腦，不知道從哪里入手。其實應該說這些看似繁多的分類方法之間有著一定的層次關系，只要理清了這個層次自然可以分清楚電源的種類了。