TL431 型 可调并联电压基准(FOSAN 富信, SOT-23)
一、主要特性
TL431 是一款可编程的并联(shunt)电压基准,FOSAN(富信)型号以 2.495V 基准、±0.5% 初始精度为卖点,适用于对参考电压精度和稳定性有较高要求的电源与控制应用。关键参数摘要:
- 输出类型:可调(通过外部分压器设定输出电压)
- 工作电压范围:2.5V ~ 36V
- 可调输出电压:2.5V ~ 36V
- 最大输出电流(阴极电流):150mA
- 基准精度:±0.5%(初始)
- 基准类型:并联(shunt)
- 静态电流(Iq):1µA(典型待机偏流)
- 最小阴极电流以维持调节:250µA
- 工作温度:-20℃ ~ +70℃
- 封装:SOT-23
二、优势与适用场景
TL431 结合高精度和宽电压范围,适合用于:
- 开关电源的精确输出检测与误差放大器(辅以光耦实现隔离反馈)
- 线性稳压小电流参考源与偏置电路
- 电池管理、充电器参考点和电压监控
- 精密比较、欠压/过压检测与基准驱动电路
优点包括可调性强、最大可承受较高阴极电流(150mA)以及良好的基准精度;SOT-23 小封装方便在空间受限设计中使用。
三、主要电气与使用要点
- 设定公式(常用形式):Vout ≈ Vref × (1 + R1/R2) + Iref × R1,其中 Vref≈2.495V。为减小 Iref 引起的误差,建议 R1 值不要过大。
- 为保持稳定调节,阴极电流应不低于 250µA;在对精度、动态响应要求高的场合,推荐保持 1mA 以上的工作电流。
- 最大输出电流 150mA 为器件极限短时值,长期工作时需考虑温升与封装散热能力。
- 在设置高输出电压或输入-输出压差大时,应注意器件耗散功率 Pd = (Vin - Vout) × Ik。SOT-23 热阻较大,不宜在高压差大电流下长时间运行。
四、典型电路与连接提示
- 标准应用:将 TL431 的阴极接至被监控电压,阳极接地,REF 引脚与被稳压输出通过 R1(上拉)和 R2(下拉)分压相连。当输出电压高于设定值,TL431 导通将多余电流分流至地,从而稳定输出。
- 与光耦配合:在隔离开关电源反馈中,TL431 控制光耦 LED 电流以实现隔离反馈闭环。
- 旁路与补偿:为保证环路稳定性,在 REF 引脚和地之间或阴极与 REF 之间常加入小电容作为补偿。具体值需根据外部阻抗调试。
五、封装与热管理建议
- SOT-23 封装小巧,但散热能力有限。建议在 PCB 设计中增加铜箔面积以改善散热,必要时在阴极引脚附近增加热通孔或散热铜箔。
- 当 (Vin - Vout)×Ik 接近或超过数百毫瓦时,应评估结温与热下漂对精度的影响,必要时降低工作电流或改用外部限流/并联散热措施。
六、选型与使用注意事项
- 若应用中需在更宽温度范围(如工业级 -40℃~+85℃)或更低温漂,需确认器件具体温度系数与额外温度等级型号。
- 考虑初始精度 ±0.5% 的同时,关注长期漂移与温度漂移对系统误差的累积影响。
- 对于高可靠性或长期高压差大电流场合,选用更大功率封装或外部稳压/限流方案更稳妥。
总结:FOSAN 的这款 TL431(SOT-23、2.495V ±0.5%)在体积小、精度高、可调范围广的前提下,适合多类电压参考与反馈控制场合。设计时请重点关注最小工作电流、耗散功率以及封装散热,按需留足裕量以确保长期稳定可靠。