TL431(uA431、LM431、TA76431S、YL431等)是一种可调精密稳压电源,其内部由12只晶体管组成。说它精密是因为它有一个很稳定的参考电压:Ur=2.5V,并且其温度系数很小,约为50ppm(即温度每升高1℃,温漂为百万分之50)。它的外型除上述的TO-92封装外,尚有双列直插8脚封装如图1所示,图2为其典型应用电路。
其阳极用A、阴极用K、参考极用R表示。相对于阳极的相关电压分别用Uk、Ur表示。
其输出电压Uo=Ur·(1+R1/R2)=2.5V·(1+R1/R2)。它仅仅与分压电阻Rl与R2的比值有关,因此只要改变Rl与R2的比值,就可改变输出电压的大小。当R1=0时,Uo=2.5V是成立的。其最高输出电压为36V,当超过此电压时,可能因击穿而损坏。参考极与阴极均有很宽的电流范围:Ir=50uA~10mA,Ik=l~100mA。阴极有很小的动态电阻,约0.22Ω。所以在25V~36V之间它可以代替任何的稳压二极管,且性能均优于它们。因此在维修工作中,只要拥有它就可以不要备用各种36V、100mA以下的稳压二极管了。
另外,在维修中我们可以用它很方便地改造一些老式的稳压电源,见图3。
这是一个输出12V、2A的稳压电源,但用TL43l进行了改造。由2.5V(1+R1/R2)=12.7V,求出Rl/R2=4.08,取为4,则R1可选8k,R2可选2k。设BG1的电压放大倍数β=50,则Ib=2A/50=40mA,R3≤(16V-12.7V)/40=82.5Ω,取R3=75Ω。则这时流过R3的电流为(1-—12.7)V/75Ω=44mA。当额定负载时,有40mA流入BGl基极,1.27mA流过分压电阻R1、R2。2.73mA流过TL431的阴极。当电路无负载时,42.73mA全都流过阴极,此时TL431的功耗为12.7×43mA=0.546W,是可以承受的。因为其允许功耗为0.7W(外界温度为25℃时)~1.5W(有散热片,使外壳温度为25度时)。
TL431在AST-1型显示器开关电源中的应用不能用以上知识解释。参见图4,在典型情况的工作中它是工作在闭环状态,输出电压对参考电压有反馈作用,而现在它是工作在开环状态了。这时就用上了它的另一个特性:当Ur<2.5V时Uk=电源电压(在这为8V);当Ur≥2.5V时,Uk近似为2V电压,并且随着Ur的上升,Ik有明显的上升,Uk有微小的下降,反之亦然。即它有明显的跨导(△Ik/△Ur)和一个负电压放大倍数,这对控制光耦中的发光二极管的发光强度很有作用,因此对保证B+电压的稳定性有很好的作用。这相当于用一个高阻抗的电压源,获得了一个低阻抗的电流源,提高了控制灵敏度。
再者我们可以看到在这个电路中的R极与K极之间都接着一个Rc网络,其目的就是把一定频率的干扰由R端引导到低阻抗的K端滤除掉。
对于维修工作来说,如何用简单方法,检查TL431的好坏是很重要的,图5中是我们用MFl0的×1k挡测试的结果(+端表示黑表笔),仅供参考。
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