TL431本身是否具有“压差”?


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我想从+ 3.3V±5%电源获得稳定的3V参考(因此它可以低至3.135V和高至3.465V。)

我知道TL431是并联/齐纳稳压器,因此实际上没有压差,但可能在3V以上的某个点它无法维持3V输出。我想知道典型的TL431是否能够处理此问题?

我的电路配置如下:

         115R
+3.3V-+-/\/\/\---+----------+-------+-- 3V out
      |          |          |       |
     --- 100n    /          |      --- 4.7u
     --- 16V     \ 634R     |      --- 10V
      |          /       ___|__|    |
     ---         |       | / \     ---
      -          +--------/___\     -
                 |          |
                 /          |
                 \ 3.16k    |
                 /          |
                 |          |
                ---        ---
                 -          -

Answers:


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这样就没有压差。基准电压为2.5V,如果将ref引脚短接至阴极,它将在2.5V下运行。要考虑的重要规格是并联电流。

您必须确保至少有1 mA的偏置电压。(基于TI数据表。)在电路中,使用115R和最小电压降3.135-3 = 0.135时,最终的分流电流为0.135 / 115 = 1.1 mA。但是,总电阻约为3.7 kR的分压器本身将使用几乎1 mA的电流,无法为TL431留下足够的电量。您还必须添加要使用的负载电流,但是如果它的阻抗很高(比如说运放),那应该不是问题。

您可以通过增加分压电阻器的值来解决此问题。假设我们将它们乘以10,得出6.34k和31.6k。到ref引脚的最大输入电流表示为4 uA,这可能会开始给您一些设定点误差(取决于您期望Vout的准确度)。最坏情况下的误差约为4uA * 6.34k或25 mV。

您需要考虑的最后一件事是最大并联电流。当输入电压达到最大值时,115R电阻两端的电压为0.465V。这意味着并联电流(包括分压器和负载)将为0.465 / 115 = 40 mA。幸运的是,这恰好在431的100 mA最大值之内。

因为我们仍然远远低于最大分流电流,所以您可以考虑减少串联电阻-也就是56R。这将有助于在不改变分压器的情况下满足最小并联电流,并且在输入电压为最大值时仍保持在最大并联电流额定值以下。在较高电流下,您还需要检查功耗。100 mA * 3V可提供300mW的最大功率。对于一些小的smd包来说有点太高了。

试图按原样优化电路的基本问题来自以下事实:串联电阻两端的电压太低,电源电压的任何变化都表示串联电阻两端的变化很大。

如果您不能(如注释中所建议的那样)浪费电流,则可能需要考虑一种不同的方法。要么使用串联稳压器(在仅有100mV压差的情况下都会很困难),降低参考电压或增加串联电阻的电源电压。


嗯,TI的计算器建议使用此配置...
Thomas O 2010年

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我想避免仅在TL431中浪费100mA,是否有任何方法浪费相同输出的10-20mA?输出3V是高阻抗,它是ADC的Vref。
Thomas O

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克林特,这个好答案的答案是1分。一件很小的事情:TL431中的功耗需要与计算到431输出(“阴极”)的电流一样多地考虑在内。
zebonaut 2010年

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还请记住,TL431具有最大灌电流,超过此电流将不再能调节电压(并且可能会损坏器件)。使用3.3V和115R,您将无法与之接近。

由于稳定性的原因,通常还建议在阴极到阳极之间使用一个小的电容器。(431s可以并且确实振荡)。电容器的“安全”范围取决于设定值,通常在数据表中指定。我建议使用1nF至10nF的电容,并检查以确保输出不是锯齿形。

请注意,并非所有制造商都具有稳定区域曲线,但据我的经验,National Instruments LM431数据表中的曲线适用于其他供应商的431调节器(TI,ON Semi,Fairchild等,等等)。

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