板级电源设计技术LM2940与TL431参数与应用.docx
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板级电源设计技术LM2940与TL431参数与应用
板级电源设计技术-LM2940-与TL431参数与应用
常用的电源有串联型线性稳压电源(LM2940、7805等)和开关型稳压电源(LM2596、LM2575等)两大类。
前者具有纹波小、电路结构简单的优点,但是效率较低,功耗大;后者功耗小,效率高,但电路却比较复杂,电路的纹波大。
对于单片机,需要提供稳定的5V电源,由于LM2940的稳压的线性度非常好,所以选用LM2940-5单独对其进行供电;而其它模块则需要通过较大的电流,而LM2596-5,转换效率高,带载能力大,缺点是其纹波电压大,不适合做单片机电源,不过对其它模块供电还是能保证充电的电源。
利用LM2940-5和LM2596-5对控制系统和执行部分开供电,可以有效地防止各器件之间发生干扰,以及电流不足的问题,使得系统能够稳定地工作。
具体大家也可以去查一下这些芯片的具体资料
送上经典电路
图28脚封装引脚功能
图3SOP-8贴片封装引脚图
图4TL431符号及内部方框图
图5TL431内部电路图
MAXIMUMRATINGS(Fulloperatingambienttemperaturerangeapplies,unless
otherwisenoted.)最大额定值(环境温度范围适用,除非另有说明。
)
Rating参数
Symbol符号
数值
Unit单位
CathodetoAnodeVoltage阴极阳极电压
VKA
37
V
CathodeCurrentRange,Continuous阴极电流范围,连续
IK
–100to+150
mA
ReferenceInputCurrentRange,Continuous参考输入电流范围,连续
Iref
–0.05to+10
mA
OperatingJunctionTemperature工作结温
TJ
150
℃
OperatingAmbientTemperatureRange操作环境温度范围
TL431I,TL431AI,TL431BI
TA
–40to+85
℃
TL431C,TL431AC,TL431BC
0to+70
StorageTemperatureRange储存温度范围
Tstg
–65to+150
℃
TotalPowerDissipation总耗散功率常温@TA=25℃Derateabove25℃AmbientTemperature
D,LP后缀塑封
PD
0.70
W
P后缀塑封
1.10
DM后缀塑封
0.52
TotalPowerDissipation@TC=25℃Derateabove25℃CaseTemperature总耗散功率外壳温度
D,LP后缀塑封
PD
1.5
W
P后缀塑封
3.0
RECOMMENDEDOPERATINGCONDITIONS建议操作条件
Condition条件
Symbol符号
Min最大值
Max最小值
Unit单位
CathodetoAnodeVoltage阴极阳极电压
VKA
Vref
36
V
CathodeCurrent阴极电流
IK
1.0
100
mA
THERMALCHARACTERISTICS热特性
Characteristic特性
Symbol符号
D,LP后缀封装
P后缀封装
DM后缀封装
Unit单位
ThermalResistance,Junction–to–Ambient热阻,结点到环境
RqJA
178
114
240
℃/W
ThermalResistance,Junction–to–Case热阻,结到外壳
RqJC
83
41
–
℃/W
ELECTRICALCHARACTERISTICS(TA=25℃,unlessotherwisenoted.)电气特性(25℃,除非另有说明。
)
Characteristic特性
Symbol符号
TL431I
TL431C
Unit单位
最小值
典型值
最大值
最小值
典型值
最大值
ReferenceInputVoltage(Figure1)参考输入电压VKA=Vref,IK=10mA
TA=25℃
Vref
2.44
2.495
2.55
2.44
2.495
2.55
V
TA=TlowtoThigh(Note1)
2.41
–
2.58
2.423
–
2.567
ReferenceInputVoltageDeviationOverTemperatureRange参考输入电压偏差温度范围(Figure1,Notes1,2)VKA=Vref,IK=10mA
DVref
–
7.0
30
–
3.0
17
mV
RatioofChangeinReferenceInputVoltagetoChangeinCathodetoAnodeVoltageIK=10mA(Figure2),
△VKA=10VtoVref
△Vref
△VKA
–
–1.4
–2.7
–
–1.4
–2.7
mV/V
△VKA=36Vto10V
-
–1.0
–2.0
–
–1.0
–2.0
ReferenceInputCurrent(Figure2)参考输入电流IK=10mA,R1=10k,R2=∞
TA=25℃
Iref
–
1.8
4.0
–
1.8
4.0
μA
TA=TlowtoThigh(Note1)
–
–
6.5
–
–
5.2
ReferenceInputCurrentDeviationOverTemperatureRange参考输入电流偏差温度范围(Figure2,Note1,4)IK=10mA,R1=10k,R2=∞
DIref
–
0.8
2.5
–
0.4
1.2
μA
MinimumCathodeCurrentForRegulationVKA=Vref(Figure1)最小阴极电流调节
Imin
–
0.5
1.0
–
0.5
1.0
mA
Off–StateCathodeCurrent(Figure3)VKA=36V,Vref=0V断态阴极电流
Ioff
–
260
1000
–
260
1000
nA
DynamicImpedance(Figure1,Note3)动态阻抗VKA=Vref,DIK=1.0mAto100mAf31.0kHz
|ZKA|
–
0.22
0.5
–
0.22
0.5
Ω
ELECTRICALCHARACTERISTICS(TA=25℃,unlessotherwisenoted.)电气特性(25℃,除非另有说明。
)
Characteristic特性
Symbol符号
TL431AI
TL431AC
TL431BI
Unit单位
最小值
典型值
最大值
最小值
典型值
最大值
最小值
典型值
最大值
ReferenceInputVoltage(Figure1)参考输入电压VKA=Vref,IK=10mA
TA=25℃
Vref
2.47
2.495
2.52
2.47
2.495
2.52
2.483
2.495
2.507
V
TA=TlowtoThigh
2.44
–
2.55
2.453
–
2.537
2.475
2.495
2.515
ReferenceInputVoltageDeviationOverTemperatureRange(Figure1,Notes1,2)参考输入电压偏差温度范围VKA=Vref,IK=10mA
DVref
–
7.0
30
–
3.0
17
–
3.0
17
mV
RatioofChangeinReferenceInputVoltagetoChangeinCathodetoAnodeVoltageIK=10mA(Figure2),
△VKA=10VtoVref
△Vref
△VKA
–
–1.4
–2.7
–
–1.4
–2.7
–
–1.4
–2.7
mV/V
△VKA=36Vto10V
–
–1.0
–2.0
–
–1.0
–2.0
–
–1.0
–2.0
ReferenceInputCurrent(Figure2)参考输入电流IK=10mA,R1=10k,R2=∞
TA=25℃
Iref
– –
1.8
4.0
–
1.8
4.0
–
1.1
2.0
μA
TA=TlowtoThigh(Note1)
–
6.5
–
–
5.2
–
–
4.0
ReferenceInputCurrentDeviationOverTemperatureRange(Figure2,Note1)IK=10mA,R1=10k,R2=∞参考输入电流偏差温度范围
DIref
–
0.8
2.5
–
0.4
1.2
–
0.8
2.5
μA
MinimumCathodeCurrentForRegulation最小阴极电流调节VKA=Vref(Figure1)
Imin
–
0.5
1.0
–
0.5
1.0
–
0.5
1.0
mA
Off–StateCathodeCurrent(Figure3)断态阴极电流VKA=36V,Vref=0V
Ioff
–
260
1000
–
260
1000
–
230
500
nA
DynamicImpedance(Figure1,Note3)VKA=Vref,DIK=1.0mAto100mAf31.0kHz动态阻抗
|ZKA|
–
0.22
0.5
–
0.22
0.5
–
0.14
0.3
Ω
图6测试电路VKA=Vref 图7测试电路VKA>Vref 图8 测试电路forIoff
曲线图:
图9阴极电流与阴极电压 图10 阴极电流与阴极电压
图11 参考输入电压与常温 图12 参考输入电流与常温
图13变化的参考输入电压与阴极电压 图14断态阴极电流随环境温度
图15动态阻抗与频率 图16动态阻抗随环境温度
图17 开环电压增益与频率 图18 谱噪声密度
图19 脉冲响应 图20 稳定的边界条件
应用法:
图21测试电路曲线a边界条件的稳定性图22曲线测试电路的B,C和D边界条件的稳定性
图23并联稳压器电路图 图24大电流并联稳压器电路
图25控制三端固定稳压输出电路 图26串联稳压调节电路 图27过压保护电路
图28 恒流源电路 图29恒定流入电流源电路 图30双向可控硅过压保护电路
图31 电压监视器电路 图32单电源比较温度补偿电路
图33线性欧姆表电路图 图34 简单的400毫瓦唱机放大器电路
图35高效率降压型开关转换器电路图
图36简体TL431器件模型
图37 封装图
图38 SOP-8贴片封装图
图39 封装图
以上文件译自MOTOROLA公司TL431