TL431/TL432
精密可编程基准
概述
TL431 和 TL432 器件是三端可调节并联稳压器。可以通过两个外部电阻器将输出电压设
置为介于 Vref(约为 2.5V)和 36V 之间的任意值。
这些器件具有 0.2Ω 的输出阻抗典型值。有源输出电路可提供非常急剧的导通特性,从而
使这些器件在许多应用中成为齐纳二极管的出色 替代品,这些应用包括板载稳压、可调节电
源和开关电源。TL432 器件具有与 TL431 器件完全相同的功能和电气特性,但是具有不同的
封装引脚排列。
TL431 和 TL432 器件都具有 B、A 和标准三个等级,25°C 下的初始容差分别为 0.5%、
1% 和 2%。此外,低输出温漂可确保在整个温度范围内保持出色的稳定性。
TL43xxC 器件运行温度范围为 0°C 至 70°C。TL43xxI 器件运行温度范围为 -40°C 至
85°C。
特性
25°C 下的基准电压容差
- 0.5%(B 级)
- 1%(A 级)
- 2%(标准级)
可调输出电压:Vref 至 36V
从 -40°C 至 85°C 的运行范围
典型温度漂移 (TL43xB)
- 6 mV(C 级温度)
低输出噪声
0.2Ω 输出阻抗典型值
灌电流能力:1mA 至 100mA
应用
可调节电压和电流基准
反激式开关模式电源 (SMPS) 中的二次侧稳压
齐纳二极管替代产品
电压监视
具有集成式基准的比较器
简化电路原理图
Input
IKA
VKA
Vref
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2022 JUNE
TL431/TL432
产品订购信息
DEVICE
Package Type
MARKING
Packing
Packing Qty
TL431CM3/TR
SOT23-3
T3C3
REEL
3000pcs/reel
TL431ACM3/TR
SOT23-3
TAC3
REEL
3000pcs/reel
TL431BCM3/TR
SOT23-3
T3G3
REEL
3000pcs/reel
TL431CM5/TR
SOT23-5
T3CG
REEL
3000pcs/reel
TL431ACM5/TR
SOT23-5
TACG
REEL
3000pcs/reel
TL431BCM5/TR
SOT23-5
T3GG
REEL
3000pcs/reel
TL431CZ
TO-92
TL431C
BAG
1000pcs/box
TL431ACZ
TO-92
TL431AC
BAG
1000pcs/box
TL431BCZ
TO-92
T431B
BAG
1000pcs/box
TL431CMK/TR
SOT89-3
43
REEL
1000pcs/reel
TL431ACMK/TR
SOT89-3
4A
REEL
1000pcs/reel
TL431BCMK/TR
SOT89-3
4C
REEL
1000pcs/reel
TL431CM/TR
SOP8
TL431C
REEL
2500pcs/reel
TL431ACM/TR
SOP8
431AC
REEL
2500pcs/reel
TL431BCM/TR
SOP8
T431B
REEL
2500pcs/reel
TL431ACM7/TR
SC70-6
T4U
REEL
3000pcs/reel
TL431BCM7/TR
SC70-6
T2U
REEL
3000pcs/reel
TL432CM3/TR
SOT23-3
T4CS
REEL
3000pcs/reel
TL432ACM3/TR
SOT23-3
T4BS
REEL
3000pcs/reel
TL432BCM3/TR
SOT23-3
TBCS
REEL
3000pcs/reel
TL432CMK/TR
SOT89-3
2A
REEL
1000pcs/reel
TL432BCMK/TR
SOT89-3
2G
REEL
1000pcs/reel
TL432CM5/TR
SOT23-5
T4CG
REEL
3000pcs/reel
TL432ACM5/TR
SOT23-5
T4BG
REEL
3000pcs/reel
TL432BCM5/TR
SOT23-5
TBCU
REEL
3000pcs/reel
TL431IM3/TR
SOT23-3
T3IS
REEL
3000pcs/reel
TL431AIM3/TR
SOT23-3
TAI3
REEL
3000pcs/reel
TL431BIM3/TR
SOT23-3
T3F3
REEL
3000pcs/reel
TL431IM5/TR
SOT23-5
T3IG
REEL
3000pcs/reel
TL431AIM5/TR
SOT23-5
TAIG
REEL
3000pcs/reel
TL431BIM5/TR
SOT23-5
T3FG
REEL
3000pcs/reel
TL431IZ
TO-92
TL431I
BAG
1000pcs/box
TL431AIZ
TO-92
TL431AI
BAG
1000pcs/box
TL431BIZ
TO-92
Z431b
BAG
1000pcs/box
TL431IMK/TR
SOT89-3
3I
REEL
1000pcs/reel
TL431AIMK/TR
SOT89-3
4B
REEL
1000pcs/reel
TL431BIMK/TR
SOT89-3
4I
REEL
1000pcs/reel
TL431IM/TR
SOP8
TL431I
REEL
2500pcs/reel
TL431AIM/TR
SOP8
431AI
REEL
2500pcs/reel
TL431BIM/TR
SOP8
Z431B
REEL
2500pcs/reel
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2022 JUNE
TL431/TL432
TL431AIM7/TR
SC70-6
T5U
REEL
3000pcs/reel
TL431BIM7/TR
SC70-6
T3U
REEL
3000pcs/reel
TL432IM3/TR
SOT23-3
T4IS
REEL
3000pcs/reel
TL432AIM3/TR
SOT23-3
T4A3
REEL
3000pcs/reel
TL432BIM3/TR
SOT23-3
T4F3
REEL
3000pcs/reel
TL432IMK/TR
SOT89-3
2B
REEL
1000pcs/reel
TL432AIMK/TR
SOT89-3
2E
REEL
1000pcs/reel
TL432BIMK/TR
SOT89-3
2H
REEL
1000pcs/reel
TL432IM5/TR
SOT23-5
T4IG
REEL
3000pcs/reel
TL432AIM5/TR
SOT23-5
T4AG
REEL
3000pcs/reel
引脚功能
PIN
NAME
TL431x
TL432x
TYPE
DESCRIPTION
1
I/O
Shunt Current/Voltage input
5
3
I
Threshold relative to common anode
2
2
O
Common pin, normally connected to
ground
SOT23-3
SOT23-5
SOT-89 SOP8 TO-92 SC70-6 SOT23-3 SOT23-5 SOT-89
CATHODE
1
3
3
1
1
1
2
4
REF
2
4
1
8
3
3
1
ANODE
3
5
2
2, 3,
6, 7
2
6
3
引脚配置
† Pin 2 is attached to Substrate and must be
connected to ANODE or left open.
TL431/SOT23-3
TL431/SOT23-5
TL431/SOT-89
TL431/SOP8
TL431/TO-92
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TL431/SC70-6
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TL431/TL432
TL432/SOT23-3
TL432/SOT-89
TL432/SOT23-5
绝对最大额定参数:
超过工作自由空气温度范围(除非另有说明)
MIN
MAX
UNIT
37
V
VKA
Cathode voltage
IKA
Continuous cathode current range
–100
150
mA
II(ref)
Reference input current range
–0.05
10
mA
150
°C
–65
150
°C
(2)
TJ
Operating virtual junction temperature
Tstg
Storage temperature range
ESD 评级
VALUE
V(ESD)
Electrostatic discharge
Human-body model (HBM), per ANSI/ESDA/JEDEC JS-001(1)
±2000
Charged-device model (CDM), per JEDEC specification JESD22-C101(2)
±1000
UNIT
V
1. JEDEC 文件 JEP155 指出,500-V HBM 允许使用标准的 ESD 控制过程进行安全制造。通过必要的预防措施,
可以制造 HBM 小于 500-V 的产品。
2. JEDEC 文件 JEP157 指出,250-V CDM 允许使用标准的 ESD 控制过程进行安全制造。通过必要的预防措施,
可以制造 CDM 小于 250V 的产品。
热信息
TL43xx
THERMAL METRIC(1)
RθJA
RθJC(top)
Junction-to-ambient thermal
resistance
Junction-to-case (top) thermal
resistance
8 PINS
6 PINS
5 PINS
UNIT
3 PINS
85
149
97
95
259
206
206
140
52
57
65
39
46
87
131
76
55
9
°C/W
推荐操作条件
Cathode voltage
MIN
Vref
MAX
VKA
36
UNIT
V
IKA
Cathode current
1
100
mA
TA
Operating free-air temperature
TL43xxC
0
70
°C
TL43xxI
-40
85
°C
3. 最大功耗散是 TJ(max)、θJA 和 TA 的函数。任何允许环境温度下的最大允许功耗为 PD=(TJ(max)-TA)/θJA。
在绝对最大 TJ 为 150C 下运行会影响可靠性。
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TL431/TL432
电器特性,TL431C,TL432C
超过推荐的操作条件,TA=25℃(除非另有说明)
Vref
VI(dev)
ΔVref /
ΔVKA
Iref
II(dev)
PARAMETER
TEST CIRCUIT
TEST CONDITIONS
Reference voltage
See Figure 20
VKA = Vref, IKA = 10 mA
Deviation of reference input
voltage over full temperature
range(1)
Ratio of change in reference
voltage to the change in
cathode voltage
Reference input current
Deviation of reference input
current over full temperature
range(1)
See Figure 20
VKA = Vref, IKA = 10
mA,
TL431C, TL432C
TYP
MAX
2440
2495
2550
SOT23-3 and TL432
devices
6
16
All other devices
4
25
ΔVKA = 10 V – Vref
–1.4
–2.7
ΔVKA = 36 V – 10 V
–1
–2
mV/V
mV
mV
See Figure 21
IKA = 10 mA
See Figure 21
IKA = 10 mA, R1 = 10 kΩ, R2 = ∞
2
4
µA
See Figure 21
IKA = 10 mA, R1 = 10 kΩ, R2 = ∞
0.4
1.2
µA
Imin
Minimum cathode current for
regulation
See Figure 20
VKA = Vref
0.4
Ioff
Off-state cathode current
See Figure 22
VKA = 36 V, Vref = 0
0.1
Dynamic impedance(2)
See Figure 20 VKA = Vref, f ≤ 1 kHz, IKA = 1 mA to 100 mA
|zKA|
UNIT
MIN
1 mA
1 µA
0.2
0.5
Ω
偏差参数 Vref(dev)和 Iref(dev)被定义为在额定温度范围内获得的最大值和最小值之间的差异。参考输入电压
αVref 的平均全范围温度系数定义为:
αVref 是正或负,取决于在较低温度下 Vref 是最小 Vref 或最大 Vref。
动态阻抗的定义为:
当设备使用两个外部电阻运行时(见图 21),电路的总动态阻抗为
它近似地等于:
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TL431/TL432
电器特性,TL431I,TL432I
超过推荐的操作条件,TA=25℃(除非另有说明)
PARAME
TER
Vref
VI(dev)
ΔVref
/
ΔVKA
Iref
II(dev)
Imin
Ioff
Reference voltage
Deviation of reference
input voltage over full
temperaturerange(1)
Ratio of change in
referencevoltage to the
change in cathode voltage
Reference input current
Deviation of reference
input current over full
temperaturerange(1)
TEST
CIRCUIT
TEST CONDITIONS
See Figure 20 VKA = Vref, IKA = 10 mA
See Figure 20
VKA = Vref,
IKA = 10 mA
SOT23-3 and
TL432
devices
All other devices
ΔVKA = 10 V – Vref
See Figure 21 IKA = 10 mA
ΔVKA = 36 V – 10 V
TL431I, TL432I
MIN
TYP
MAX
2440
2495
2550
14
34
5
50
–1.4
–2.7
UNIT
mV
mV
–1
–2 mV/V
See Figure 21 IKA = 10 mA, R1 = 10 kΩ, R2 = ∞
2
4
µA
See Figure 21 IKA = 10 mA, R1 = 10 kΩ, R2 = ∞
0.8
2.5
µA
Minimum cathode current
forregulation
See Figure 20 VKA = Vref
Off-state cathode current
See Figure 22 VKA = 36 V, Vref = 0
0.4
mA
1
0.1
µA
1
|zKA|
Dynamic impedance(2)
See Figure 20 VKA = Vref, f ≤ 1 kHz, IKA = 1 mA to 100 mA
0.2
0.5
Ω
偏差参数 Vref(dev)和 Iref(dev)被定义为在额定温度范围内获得的最大值和最小值之间的差异。参考输入电压
αVref 的平均全范围温度系数定义为:
αVref 是正或负,取决于在较低温度下 Vref 是最小 Vref 或最大 Vref。
动态阻抗的定义为:
当设备使用两个外部电阻运行时(见图 21),电路的总动态阻抗为
它近似地等于:
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TL431/TL432
电气特性,TL431AC,TL432AC
超过推荐的操作条件,TA=25℃(除非另有说明)
PARAMETER
Vref
Reference voltage
TEST CIRCUIT
TEST CONDITIONS
See Figure 20
VKA = Vref, IKA = 10 mA
SOT23-3 and TL432
Deviation of reference input
VI(dev)
voltage over full temperature
ΔVKA
Iref
TYP
MAX
2470
2495
2520
6
16
UNIT
mV
devices
mA
All other devices
4
25
ΔVKA = 10 V – Vref
–1.4
–2.7
ΔVKA = 36 V – 10 V
–1
–2
mV/V
IKA = 10 mA, R1 = 10 kΩ, R2 = ∞
2
4
µA
IKA = 10 mA, R1 = 10 kΩ, R2 = ∞
0.8
1.2
µA
See Figure 20
VKA = Vref
0.4
0.6
mA
See Figure 22
VKA = 36 V, Vref = 0
0.1
0.5
µA
0.2
0.5
Ω
Ratio of change in reference
voltage to the change in cathode See Figure 21
voltage
Reference input current
MIN
VKA = Vref, IKA = 10
See Figure 20
range(1)
ΔVref /
TL431AC, TL432AC
See Figure 21
IKA = 10 mA
mV
Deviation of reference input
II(dev)
current over full temperature
range
Imin
Ioff
|zKA|
See Figure 21
(1)
Minimum cathode current for
regulation
Off-state cathode current
Dynamic impedance
(2)
See Figure 20 VKA = Vref, f ≤ 1 kHz, IKA = 1 mA to 100 mA
偏差参数 Vref(dev)和 Iref(dev)被定义为在额定温度范围内获得的最大值和最小值之间的差异。参考输入电压α
Vref 的平均全范围温度系数定义为:
Vref 是正或负,取决于在较低温度下 Vref 是最小 Vref 或最大 Vref
动态阻抗的定义为:
当设备使用两个外部电阻工作时(见图 21),总动态阻抗电路由以下各项给出:
它近似地等于
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TL431/TL432
电气特性,TL431AI,TL432AI
超过推荐的操作条件,TA=25℃(除非另有说明)
PARAMETER
Vref
VI(dev)
Reference voltage
Deviation of reference
input voltage over full
temperaturerange(1)
TEST CIRCUIT
TEST CONDITIONS
See Figure 20 VKA = Vref, IKA = 10 mA
VKA = Vref,
SOT23-3 and L432
devices
See Figure 20 IKA = 10
mA
All other devices
ΔVref /
ΔVKA
Ratio of change in
referencevoltage to the
change in cathode
voltage
See Figure 21
Iref
Reference input current
See Figure 21 IKA = 10 mA, R1 = 10 kΩ, R2 = ∞
Deviation of reference
input current over full
temperaturerange(1)
See Figure 21
Imin
Minimum cathode current
forregulation
Ioff
|zKA|
II(dev)
ΔVKA = 10 V – Vref
IKA = 10 mA
ΔVKA = 36 V – 10 V
TL431AI, TL432AI
MIN
TYP
MAX
UNIT
2470
2495
2520
mV
14
34
5
50
–1.4
–2.7
–1
mV
–2 mV/V
2
4
µA
0.8
2.5
µA
See Figure 20 VKA = Vref
0.4
0.7
mA
Off-state cathode current
See Figure 22 VKA = 36 V, Vref = 0
0.1
0.5
µA
Dynamic impedance(2)
See Figure 20 VKA = Vref, f ≤ 1 kHz, IKA = 1 mA to 100 mA
0.2
0.5
Ω
IKA = 10 mA, R1 = 10 kΩ, R2 = ∞
偏差参数 Vref(dev)和 Iref(dev)被定义为在额定温度范围内获得的最大值和最小值之间的差异。参考输入电压
αVref 的平均全范围温度系数定义为:
αVref 是正或负,取决于在较低温度下 Vref 是最小 Vref 或最大 Vref。
动态阻抗的定义为:
当设备使用两个外部电阻运行时(见图 21),电路的总动态阻抗为
它近似地等于:
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TL431/TL432
电气特性,TL431BC,TL432BC
超过推荐的操作条件,TA=25℃(除非另有说明)
PARAMETER
Vref
Reference voltage
TEST CIRCUIT
TEST CONDITIONS
See Figure 20
VKA = Vref, IKA = 10 mA
See Figure 20
VKA = Vref, IKA = 10 mA
TL431BC, TL432BC
UNIT
MIN
TYP
MAX
2483
2495
2507
mV
6
16
mV
ΔVKA = 10 V – Vref
–1.4
–2.7
ΔVKA = 36 V – 10 V
–
–2
mV/V
2
4
µA
0.8
1.2
µA
Deviation of reference input
VI(dev)
voltage over full temperature
range
(1)
Ratio of change in reference
ΔVref /
voltage to the change in cathode See Figure 21
ΔVKA
voltage
Iref
Reference input current
IKA = 10 mA
See Figure 21
IKA = 10 mA, R1 = 10 kΩ, R2 = ∞
See Figure 21
IKA = 10 mA, R1 = 10 kΩ, R2 = ∞
See Figure 20
VKA = Vref
0.4
0.6
mA
See Figure 22
VKA = 36 V, Vref = 0
0.1
0.5
µA
0.2
0.5
Ω
Deviation of reference input
II(dev)
current over full temperature
range
Imin
(1)
Minimum cathode current for
regulation
Ioff
Off-state cathode current
|zKA|
Dynamic impedance(2)
See Figure 20 VKA = Vref, f ≤ 1 kHz, IKA = 1 mA to 100 mA
偏差参数 Vref(dev)和 Iref(dev)被定义为在额定温度范围内获得的最大值和最小值之间的差异。参考输入电压
αVref 的平均全范围温度系数定义为:
αVref 是正或负,取决于在较低温度下 Vref 是最小 Vref 或最大 Vref。
动态阻抗的定义为:
当设备使用两个外部电阻运行时(见图 21),电路的总动态阻抗为
它近似地等于:
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TL431/TL432
电气特性,TL431BI,TL432BI
超过推荐的操作条件,TA=25℃(除非另有说明)
PARAMETER
TEST CIRCUIT
TEST CONDITIONS
TL431BI, TL432BI
UNIT
MIN
TYP
MAX
2483
2495
2507
mV
14
34
mV
–1.4
–2.7
–1
–2
Vref
Reference voltage
See Figure 20 VKA = Vref, IKA = 10 mA
VI(dev)
Deviation of reference
input voltage over full
temperaturerange(1)
See Figure 20 VKA = Vref, IKA = 10 mA
ΔVref /
ΔVKA
Ratio of change in
referencevoltage to the
change in cathode voltage
See Figure 21 IKA = 10 mA
Iref
Reference input current
See Figure 21 IKA = 10 mA, R1 = 10 kΩ, R2 = ∞
2
4
µA
II(dev)
Deviation of reference
input current over full
temperaturerange(1)
See Figure 21 IKA = 10 mA, R1 = 10 kΩ, R2 = ∞
0.8
2.5
µA
Imin
Minimum cathode current
forregulation
See Figure 20 VKA = Vref
0.4
0.7
mA
Ioff
Off-state cathode current
See Figure 22 VKA = 36 V, Vref = 0
0.1
0.5
µA
|zKA|
Dynamic impedance(2)
See Figure 20 VKA = Vref, f ≤ 1 kHz, IKA = 1 mA to 100 mA
0.2
0.5
Ω
ΔVKA = 10 V – Vref
ΔVKA = 36 V – 10 V
mV/V
偏差参数 Vref(dev)和 Iref(dev)被定义为在额定温度范围内获得的最大值和最小值之间的差异。参考输入电压
αVref 的平均全范围温度系数定义为:
αVref 是正或负,取决于在较低温度下 Vref 是最小 Vref 或最大 Vref。
动态阻抗的定义为:
当设备使用两个外部电阻运行时(见图 21),电路的总动态阻抗为
它近似地等于:
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TL431/TL432
典型特征
R1=10kΩ
R2=∞
Vref=2550mV
Iref
Vref=2495mV
Vref
Vref=2440mV
Current − µA
IKA=10mA
− Reference
− Reference Voltage − mV
VKA=Vref
IKA=10mA
TA − Free-Air Temperature − °C
TA − Free-Air Temperature − °C
Figure 2. Reference Current vs Free-Air Temperature
VKA=Vref
VKA=Vref
TA=25°C
TA=25°C
IKA − Cathode Current − µ A
IKA − Cathode Current − mA
Figure 1. Reference Voltage vs Free-Air Temperature
Imin
VKA − Cathode Voltage − V
VKA − Cathode Voltage − V
Figure 4. Cathode Current vs Cathode Voltage
VKA = 36V
Vref = 0
VKA = 3 V to 36 V
∆Vref / ∆VKA − mV/V
Ioff − Off-State Cathode Current − µA
Figure 3. Cathode Current vs Cathode Voltage
16
TA − Free-Air Temperature − °C
TA − Free-Air Temperature − °C
Figure 5. Off-State Cathode Current
Figure 6. Ratio of Delta Reference Voltage to Delta Cathode
vs Free-Air Temperature
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Voltage vs Free-Air Temperature
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TL431/TL432
6
260
Vn − Equivalent Input Noise V oltage − µ V
Vn − Equivalent Input Noise V oltage − nV/
240
25°C
IO = 10 mA
TA =
200
180
160
140
120
100
16
10
1k
100
10 k
5
4
1
0
−1
−2
−3
−4
f = 0.1 to 10 Hz
−5
IKA = 10 mA
−6
100 k
0
TA = 25°C
1
2
3
f − Frequency − Hz
Figure 7. Equivalent Input Noise Voltage vs Frequency
4
5
6
t − Time − s
7
8
9
10
Figure 8. Equivalent Input Noise Voltage Over a 10-S Period
1 kΩ
910 Ω
500µf
2000 µF
VCC
TL431
(DUT)
7
+
820 Ω
AV = 10 V/mV
−
16 Ω
VCC
1 µF
TLE202
16 kΩ
+
16 kΩ
160 kΩ
1 µF
0.1 µF
22 µF
−
33 kΩ
AV = 2 V/V
33 kΩ
VEE
TLE2027
VEE
Figure 9. Test Circuit for Equivalent Input Noise Voltage Over a 10-S Period
IKA = 10 mA
A V − Small-Signal V oltage Amplification − dB
60
IKA = 10 mA
TA = 25°C
50
TA = 25°C
Output
40
15 kΩ
20
8.25 kΩ
10
0
1k
10 k
100 k
1M
IKA
+
232 Ω
−
GND
10 M
f − Frequency − Hz
Figure 11. Test Circuit for Voltage Amplification
Figure 10. Small-Signal Voltage Amplification
vs Frequency
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TL431/TL432
参数测量信息
Input
IKA
VKA
Vref
图 20 VKA=Vre 的测试电路
Input
VKA
图 21 VKA>Vref 的测试电路
Input
Ioff
VKA
图 22 关断器的测试电路
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TL431/TL432
详细说明
这种标准设备已经被证明在广泛的应用中具有普遍性和多功能性,从电源到信号路径。这是由
于它的关键组件包含一个精确的电压参考和运算放大器,这是非常基本的模拟构建块。TL43xx
与它的关键部件一起使用,可作为单个电压参考、误差放大器、电压钳或具有综合参考的比较
器。 TL43xx 可以操作和调整到从 2.5V 到 36V 的、电信和计算领域的各种终端设备。为了使
该装置成为分流调节器或误差放大器,必须将>1mA(max))至阴极引脚。在这种情况下,可
以从阴极和参考引脚应用反馈,以创建一个内部参考电压的副本。 可以购买各种参考电压选
项,初始公差(25℃)分别为 0.5%、1%和 2%。这些参考选项在 TL431 或 TL432 后分别用 B
(0.5%)、A(1.0%)和空白(2.0%)表示。TL431 和 TL432 都是功能上的,但有单独的输
出选项。 对 TL43xxC 器件进行了表征
原理框图
CATHODE
REF
+
_
Vref
ANODE
Figure 23. Equivalent Schematic
800 Ω
800 Ω
20 pF
150 Ω
3.28 kΩ
2.4 kΩ
7.2 kΩ
4 kΩ
10 kΩ
20 pF
1 kΩ
800 Ω
Figure 24. Detailed Schematic
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TL431/TL432
功能说明
TL43xx 由一个内部参考线和放大器组成,它基于参考引脚和虚拟内部引脚之间的差值输出一
个接收电流。汇流电流由内部的达灵顿对产生,如上示意图所示(图 24)。达灵顿对用于使
该设备能够吸收最大 100 mA 的电流。 当在足够的电压净空(≥2.5V)和阴极电流(IKA)下操
作时,TL431 强制参考引脚至 2.5V。但是,参考引脚不能保持浮动,因为它需要 IREF≥4µA
(请参见电气特性,TL431C,TL432C)。这是因为参考引脚被驱动到一个 npn 中,这需要
基底电流才能正常运行。 当从阴极和参考引脚施加反馈时,TL43xx 表现为齐纳二极管,根据
供应到阴极的电流调节到恒定电压。这是由于内部放大器和参考进入适当的工作区域。在上述
反馈情况下,必须在开环、伺服或误差放大实现中应用相同数量的电流,以使其处于适当的线
性区域
设备功能模式
当 TL43xx 的阴极/输出电压或电流没有以任何形式反馈到参考/输入引脚时,该装置将以开环
方式运行。在采用适当的阴极电流(Ika)时,TL43xx 将具有图 23 所示的特性。在此配置中具
有如此高的增益时,TL43xx 通常被用作比较器。通过参考集成,使 TL43xx 成为用户试图监
控单个信号的特定级别时的首选选择。
闭环
当 TL43xx 的阴极/输出电压或电流以任何形式反馈到参考/输入引脚时,该装置在闭环中工作。
大多数涉及 TL43xx 的应用程序都以这种方式使用它来调节一个固定的电压或电流。该反馈使
该装置能够表现为一个误差放大器,计算输出电压的一部分,并调整它,以保持所需的调节。
这是通过将输出电压与参考引脚相关联,使其等于内部参考电压来完成的,这可以通过电阻
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TL431/TL432
典型应用
Vsup
Rsup
Vout
CATHODE
R1
VIN
RIN
REF
VL
+
R2
2.5V
ANODE
Figure 25. Comparator Application Schematic
典型应用程序
设计要求:对于本设计示例,请使用表 1 中列出的参数作为输入参数。
DESIGN PARAMETER
EXAMPLE VALUE
Input Voltage Range
0 V to 5 V
Input Resistance
10 kΩ
Supply Voltage
24 V
Cathode Current (Ik)
5 mA
Output Voltage Level
~2 V – VSUP
Logic Input Thresholds VIH/VIL
VL
详细设计程序
当使用 TL431 作为比较器时,确定以下内容:
输入电压范围
参考电压精度
输出逻辑输入高、低级别阈值
电流源电阻
基本操作
在图 25 所示的配置中,TL431 将作为一个比较器,将 VREF 引脚电压与内部虚拟参考电压进
行比较。当提供适当的阴极电流(IK)时,TL43xx 将有足够的开环增益来提供快速响应。这可
以在图 26 中看到,其中 RSUP=10 kΩ(IKA=500µA)情况的响应速度比 RSUP=1 kΩ(IKA=5mA)
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TL431/TL432
要慢得多。由于 TL43xx 的最大工作电流(IMIN)为 1 mA,低于 1 mA 的操作可能会导致低增益,
从而导致较慢的响应。
基本运算
当参考引脚没有提供足够的超速电压时,也会出现慢或不准确的响应。这是高于内部虚拟参考
的电压量。内部虚拟参考电压将在 2.5V±(0.5%、1.0%或 1.5%)的范围内,具体取决于所使
用的版本。提供的过驱动电压越多,TL431 的响应速度就越快。 对于其中 TL431 被用作比较
器的应用程序,最好将跳闸点设置为大于正的预期误差(即 a 版本的+1.0%)。对于快速响应,
将跳闸点设置为>,内部 VREF 的 10%就足够了。 对于最小的电压降或从 Vin 到参考引脚的
差异,建议使用输入电阻器。
输出电压和逻辑输入电平
为了使 TL431 被正确地用作比较器,逻辑输出必须能够被接收逻辑设备读取。这是通过了解
输入的高水平和低电平阈值电压水平来完成的,通常用 VIH 和 VIL 表示。
如图 26 所示,TL431 在开环/比较器模式下的输出低电平电压为~2V,通常对于 5V 提供的逻
辑就足够。然而,将不适用于 3.3V 和 1.8V 提供的逻辑。
为了适应这一点,电阻分频器可以绑定到输出,以使输出电压衰减到接收低压逻辑器件可见的
电压。 由于 TL431 是开式集电器,所以 TL431 的输出高电压等于 VSUP。
如果 VSUP 远高于接收逻辑的最大输入电压容差,则必须衰减输出,以适应输出逻辑的可靠
性。 当在输出上使用电阻分频器时,请确保使电阻分频器(图 25 中的 R1 和 R2)的总和远远大
于 RSUP,以免干扰 TL431 在关闭时拉力接近 VSUP 的能力。
输入电阻
TL431 在此应用程序中需要一个输入电阻,以便在接通时获得来自该设备所需的参考电流
(IREF)。参考引脚处的实际电压将为 VREF=VIN-IREF*RIN。由于 IREF 可以高达 4µA,因此建议
使用足够小的电阻,以减轻 IREF 从 VIN 中产生的错误。
Voltage
(V)
应用程序曲线
Vin
Vka(Rsup=10k)
Figure 26. Output Response With Various Cathode Currents
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TL431/TL432
分流调节器
R1
Vref
0.1%
R2
CATHODE
REF
TL431
ANODE
CL
0.1%
Figure 27. Shunt Regulator Schematic
设计要求
DESIGN PARAMETER
EXAMPLE VALUE
Reference Initial Accuracy
1.0 %
Supply Voltage
24 V
Cathode Current (Ik)
5 mA
Output Voltage Level
2.5 V - 36 V
Load Capacitance
100 nF
Feedback Resistor Values and Accuracy (R1 & R2)
10 kΩ
详细设计程序
当使用 TL431 作为分流调节器时,请确定以下内容:
输入电压范围
阴极电流
温度范围
参考初始精度
总精度
输出电容
编程输出/阴极电压
为了将阴极电压编程到调节电压,必须在阴极和阳极引脚之间分流电阻桥,中间点与参考引脚
相连。这可以在图 27 中看出,R1 和 R2 是电阻桥。分流调节器配置中的阴极/输出电压可以
用图 27 所示的公式来近似。通过考虑到阴极电流,确定阴极电压可以更准确:
Vo=(1+R1/R2)*VREF-IREF*R1 为了使这个方程有效,TL43xx 必须完全偏置,以使它有足够
的开环增益来减轻任何增益误差。这可以通过满足在电气特性、TL431C、TL432C 中表示的
Imin 规范来实现。
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TL431/TL432
总精度
当编程超过单位增益(VKA=VREF)的输出时,TL43xx 容易受到其他错误的影响,这些错误可
能会影响到 VREF 之外的总体精度。这些错误包括:
R1 和 R2 精度
VI(dev)-参考电压随温度的变化
ΔVREF/ΔVKA-参考电压与阴极电压的变化
zKA|-动态阻抗,引起阴极电压随阴极电流的变化
最坏的情况下,阴极电压可以确定考虑所有的变量。应用说明在可调分流调节器(SLVA445)上
设置分流电压,有助于设计者设置分流电压,以达到该设备的最佳精度。
稳定性
虽然 TL43xx 在没有电容负载的情况下是稳定的,但接收分流调节器输出电压的设备可以呈现
在 TL43xx 稳定区域内的电容负载,如图 16 和图 18 所示。此外,设计者可以使用电容负载来
改善瞬态响应或电源解耦。当在阴极和阳极之间使用额外的电容时,请参见图 16 和图 18。此
外,理解 TL431、TL432 数据表(SLVA482)中的稳定性边界条件图将提供对这些设备的稳定性
特性的更深入的理解,并帮助用户在选择负载电容器时做出正确的选择。
启动时间
如图 28 所示,TL43xx 的快速响应高达~2V,然后慢慢充电到它的编程值。这是由于补偿电
(如图 24 所示),TL43xx 必须满足它的稳定性标准。尽管有二次延迟,TL43xx 仍然有一个
快速的响应,适用于许多钳位应用程序。
应用程序曲线
Vsup
Vka=Vref
R1=10k
&
R2=10k
R1=38k
&
(V)
Voltage
R2=10k
Figure 28. TL43xx Start-Up Response
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TL431/TL432
系统示例
VI(BATT)
R
(see Note A)
2N222
2N222
30 Ω
4.7 kΩ
0.01 µF
TL431
R2
VO
R1
0.1%
0.1%
A. R 应为 TL431 提供≥1mA 的阴极电流(BATT)。
Figure 29. Precision High-Current Series Regulator
VI(BATT)
VO
HG7805
OUT
R1
Common
R2
TL431
Figure 30. Output Control of a Three-Terminal Fixed Regulator
VO
VI(BATT)
R1
R2
TL431
A. 参考图 16 和图 18 中的稳定边界条件,确定的允许值 C.
Figure 32. Crowbar Circuit
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TL431/TL432
系统示例
VI(BATT)
8.2 kΩ
LM317
Adjust
243 Ω
0.1%
TL431
243 Ω
0.1%
Figure 33. Precision 5-V, 1.5-A Regulator
VO ≈5V,1.5A
VI(BATT)
(see Note A)
TL431
Rb should provide cathode current ≥1 mA to the TL431.
Figure 34. Efficient 5-V Precision Regulator
12V
VCC
6.8 kΩ
5V
TL431
10 kΩ
−
10 kΩ
0.1%
+
X
TL598
Not
10 kΩ
0.1%
Feedba
Figure 35. PWM Converter With Reference
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TL431/TL432
电源建议
当使用 TL43xx 作为线性调节器来提供负载时,设计者通常会在输出/阴极引脚上使用一个旁路
电容器。这样做时,确保电容在图 16 和图 18 所示的稳定性标准内。
为了不超过最大阴极电流,要确保电源电压是电流限制的。此外,一定要限制电流被驱动到参
考引脚,因为不要超过它的绝对最大额定值。 对于分流大电流的应用,请注意阴极和阳极的
轨迹长度,调整轨迹的宽度以获得适当的电流密度。
规划图
旁路电容器应尽可能靠近零件放置。载流轨迹需要具有与其载流量适当的宽度;在 TL43xx 的
情况下,这些电流将会很低。
布局示例
(TOP VIEW)
Rref
REF
Vin
Rsup
Vsup
1
3
CATHODE
2
ANODE
GND
Figure 40. DBZ Layout Example
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TL431/TL432
封装外形尺寸
SOP-8L
Q
A
C
C1
B
D
A1
a
0.25
b
Dimensions In Millimeters(SOP8L)
A
A1
B
C
C1
D
Min:
1.35
0.05
4.90
5.80
3.80
0.40
0°
0.35
Max:
1.55
0.20
5.10
6.20
4.00
0.80
8°
0.45
Symbol:
Q
a
b
1.27 BSC
SC70-6
Dimensions In Millimeters(SC70-6)
A
A1
B
C
C1
D
Min:
0.90
0.00
2.00
2.15
1.15
0.26
0°
0.30
Max:
1.00
0.15
2.20
2.45
1.35
0.46
8°
0.40
Symbol:
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23 / 26
Q
a
b
0.65 BSC
2022 JUNE
TL431/TL432
SOT23-3
Dimensions In Millimeters(SOT23-3)
A
A1
B
C
C1
D
Min:
1.05
0.00
2.82
2.65
1.50
0.30
0°
0.30
Max:
1.15
0.15
3.02
2.95
1.70
0.60
8°
0.40
Q
Symbol:
Q
a
b
1.90 BSC
SOT23-5
Dimensions In Millimeters(SOT23-5)
A
A1
B
C
C1
D
Min:
1.05
0.00
2.82
2.65
1.50
0.30
0°
0.30
Max:
1.15
0.15
3.02
2.95
1.70
0.60
8°
0.40
Symbol:
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24 / 26
a
b
e
0.95 BSC
1.90 BSC
2022 JUNE
TL431/TL432
SOT89-3L
A
D
C1
C
B
e
b
a
L
Dimensions In Millimeters(SOT89-3L)
A
B
C
C1
D
L
a
Min:
1.40
4.40
3.94
2.30
090
0.35
0.40
Max:
1.60
4.60
4.25
2.60
1.20
0.44
0.53
Symbol:
b
e
1.500BSC
1.550BSC
TO-92
B
C
D1
D
L
C1
A
b
a
Dimensions In Millimeters(TO-92)
A
B
C
C1
D
D1
Min:
3.43
4.440
11.20
4.320
3.170
2.030
Max:
3.83
5.210
12.70
5.340
4.190
2.670
Symbol:
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25 / 26
L
a
b
0.380 BSC
0.485BSC
1.27BSC
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TL431/TL432
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