TL431 est une source de tension de référence de précision réglable commune/régulateur Zener programmable, qui est largement utilisé dans la conception d'alimentation. Sa fonction principale est d'agir comme une source de tension de référence de précision. Il fournit une tension de référence de 2,495 V (valeur typique) en interne. Il présente des caractéristiques de stabilité élevée et de dérive à basse température. Il peut également être utilisé comme diode Zener réglable. La tension de sortie peut être réglée en divisant la tension de la résistance externe, et la plage réglable est d'environ 2,5 V-36 V. Le TL431 a une structure d'absorption de charge (Shunt), similaire au mode de fonctionnement de la diode Zener. Il peut absorber l'excès de courant, stabiliser la tension de sortie à la valeur définie et possède des caractéristiques de commutation. Il peut être utilisé comme comparateur ou simple interrupteur de commande.
Les scénarios d'application courants du TL431 incluent le fait de servir de référence de tension de précision dans une alimentation à découpage, qui peut être utilisée en conjonction avec un optocoupleur dans un chemin de contrôle de rétroaction pour ajuster la tension de sortie (par exemple, modules AC-DC, DC-DC), ou comme référence pour une alimentation régulée linéaire afin de fournir une tension de référence stable à un régulateur ou un comparateur linéaire. Dans le circuit de protection contre les surtensions/sous-tensions, il peut être associé à un diviseur de tension à résistance et à un transistor pour démarrer la protection lorsque la tension de surveillance dépasse ou est inférieure au seuil. Le TL431 peut également être utilisé dans des comparateurs simples, qui peuvent être utilisés comme comparateur à faible coût pour comparer la tension d'entrée avec la tension de référence. Le TL431 peut également détecter la tension dans le circuit de charge de la batterie, détecter si la tension de charge est conforme à la norme et contrôler le commutateur du processus de charge.
Schéma simplifié du TL431
Schéma simplifié du TL431
Le TL431 présente les avantages d'une haute précision, d'une bonne stabilité (version de précision ± 0,5 % ou ± 1 %), d'un faible coût, facile à obtenir, d'une tension réglable, d'une élasticité élevée, d'un circuit d'application simple et d'un remplacement direct de la diode Zener.
Pour vous donner une meilleure compréhension de l'application du TL431, ce qui suit décrit les circuits les plus courants des trois TL431, ainsi qu'un circuit fonctionnel réel construit avec des composants indépendants.
Conception d'un circuit de référence de tension de 2,5 V avec TL431
Lorsque vous souhaitez concevoir un circuit de référence de tension de 2,5 V avec le TL431, vous utilisez en fait sa tension de référence de précision intégrée (2,495 V typique) pour produire une tension stable de 2,5 V. C'est l'une des applications les plus basiques et les plus courantes du TL431. Le TL431 présente l'avantage d'une haute précision de ± 0,5 % et d'une bonne stabilité en température. Il peut être utilisé comme référence d'ADC/DAC ou de comparateur, et son faible coût facilite l'obtention de composants.
Les trois broches du TL431 incluent la référence, connectée en interne à la référence 2,495 V, la cathéde (K) connectée à la sortie (équivalent à la borne positive), l'anode (A) connectée à la masse (GND). Lorsque Ref et Cathede sont court-circuités, le TL431 produira sa tension de référence intégrée ≈ 2,5 V. Si la référence n'est pas connectée à la cathéde, mais que la tension est divisée par la résistance, le TL431 peut être ajusté à une tension de sortie plus élevée (par exemple 3,3 V, 5 V, etc.). Cependant, lors de l'obtention d'une sortie de référence de 2,5 V, court-circuiter directement Ref et Cathede est le moyen le plus simple et le plus stable de le faire.
Exemple de circuit de référence de tension 2,5 V
Exemple de circuit de référence de tension 2,5 V
Premièrement, le premier circuit introduit est également le circuit de référence de tension 2,5 V le plus couramment utilisé. Connectez directement la référence et la cathode du TL431 comme source de référence de tension 2,5 V. Pendant l'utilisation, il suffit de calculer la valeur de résistance de R1 en fonction de la tension et du courant d'entrée réels pour garantir que le courant est compris entre 1 mA et 100 mA et que la tension d'alimentation est inférieure à 36 V.