TL1431ACZT 产品概述

一、概述

TL1431ACZT 是意法半导体（ST）推出的一款高精度可调并联（齐纳式/分流型）电压基准芯片，采用 TO-92 封装，适用于需要稳压基准或精密电压检测的应用场景。该器件输出电压可在 2.5V 至 36V 范围内调节，最大分流电流可达 100mA，参考电压精度优良，典型温度系数低，适合对长期稳定性和温漂有要求的电路设计。

二、主要特性

• 输出类型：可调（并联/分流型电压基准）
• 工作电压 / 输出电压范围：2.5V ～ 36V
• 最大输出（分流）电流：100 mA
• 初始精度：±0.25%
• 温度系数：90 ppm/°C
• 最小阴极（分流）调节电流：500 μA（器件进入稳压状态所需的最小电流）
• 工作温度范围（Ta）：-20℃ ～ +70℃
• 封装：TO-92，便于通用电路板手工焊接与低成本量产

三、典型应用

• 精密电压基准与可调稳压源
• 电池电压检测与监控（电压阈值检测）
• 电源误差放大器与线性稳压器的参考源
• 光耦隔离反馈的基准源（开关电源辅助稳压）
• 仪表放大器、ADC 参考、精密测量系统
• 可用于驱动小电流负载或作为电路保护、欠压/过压检测元件

四、设计与使用建议

1. 分压器设置：将 TL1431ACZT 用作可调稳压器时，通常在输出端用两只电阻构成分压网络。输出电压近似由下式决定：
   VOUT = VREF × (1 + R1/R2) + IREF × R1
   其中 VREF ≈ 2.5V，IREF 为参考引脚电流（在许多应用中可忽略，但在高阻值分压器时需考虑）。
2. 保证最小调节电流：器件最小阴极调节电流为 500 μA，实际电路中应预留裕量（建议分压器电流 ≥ 1 mA）以确保稳定工作并降低参考引脚误差影响。
3. 抑制噪声与提高稳定性：在参考引脚与阴极之间串联或并联小电容（典型 10nF~100nF）可减少噪声并改善瞬态响应，但需注意电路稳定性（分流器与负载的相位特性）。
4. 负载与功耗管理：虽然最大分流能力为 100 mA，但在较大电压差情况下器件功耗迅速增加，应注意功耗 P = (Vin − Vout) × I 测算并采取热管理措施。若需在高电压差或大电流条件下使用，建议采用功率分流器（外接晶体管）或更高功率封装。
5. 温漂与长期稳定：±0.25% 初始精度与 90 ppm/°C 温度系数适合多数精密应用，但对最高精度要求（温度范围宽或长期漂移）时，应在系统设计中考虑校准或温度补偿手段。

五、封装与热管理

TO-92 封装体积小、成本低，适合低功耗与空间受限的应用。由于散热面积有限，设计时应避免在 TO-92 上长时间耗散大量功率。若系统中存在较大 Vin−Vout 或连续大电流情形，建议：

• 降低分流电流或分担功耗至外部元件（例如并联 NPN/P-MOSFET 作功率分流），
• 或改用具有更好散热性能的封装/模块。

六、典型示例计算

目标：用 TL1431ACZT 在 12V 输出时配置分压器。

• 设定 VREF = 2.5V；选 R2 = 2kΩ（参考引脚到地），则 R1 = R2 × (VOUT/VREF − 1) = 2k × (12/2.5 − 1) ≈ 7.6kΩ（可取 7.5kΩ 或 7.68kΩ 标准值）。
• 分压器总电流约为 Idiv = VOUT / (R1+R2) ≈ 12V / 9.6k ≈ 1.25 mA，明显高于 500 μA，保证稳压可靠性并降低 IREF 误差影响。
  此类计算可推广到任意输出电压（2.5V~36V），但在高电压场景下应保持分压器电流适当以满足最小调节要求并兼顾功耗。

七、总结

TL1431ACZT 是一款面向通用精密基准与可调并联稳压的元件，具有宽输出电压范围、较高精度与较低温漂，适合多种电源管理与检测场合。设计时需重视最小调节电流、功耗与热管理，以确保长期稳定与可靠性。对于追求更高电流或更严格散热的场合，可通过外部功率分流或选用更高功耗封装来扩展应用能力。