#TL431#基准#电源管理

Question

未加电容时：
1、在这种常规接法中，我们单独测量输出电压10V，非常准确；

2、我们单独测量2.5V电压，2.5V可能跳动为2.0V~2.4V，非常不准确。

3、我们同时测量上述两个电压，2.5V基准不准确，10V理论输出也同步减小（不准确），比例关系仍然存在。

添加电容后基准电压才稳定。

现在我的问题是：
1、我们原来的一个品牌的基准芯片可以准确测量且非常稳定，为什么这颗芯片不可以？
（我们设计时保证Iref驱动电流可以大于4uA；同时保证Ika大于1mA）

希望各位能够解答！感谢！

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

在您提供的电路中，TL431是一个常用的三端可调分流基准源，通常用于稳定输出电压或作为参考电压。根据您的描述，当未添加电容时，2.5V基准电压和由分压器得到的10V输出电压均表现出不稳定性，而在加入电容后，基准电压才变得稳定。

1. 基准电压不稳定的原因分析：

   • TL431内部包含一个带隙基准源、一个比较器以及一个能提供电流控制功能的晶体管。其工作原理依赖于Iref（参考电流）和Ika（阴极电流）。
   • 在没有外部补偿电容的情况下，由于电源线上的噪声、负载瞬态变化或者TL431本身响应速度的限制，可能导致输出电压出现波动。
   • 另外，即使Iref驱动电流大于4uA，Ika大于1mA，如果电路布局布线不合理（如PCB走线过长、寄生电感过大），也可能引入干扰，导致基准和输出电压不稳定。

2. 解决方案与建议：

   • 增加滤波电容：在TL431的阴极(K)与地之间增加合适的滤波电容（比如几到几十微法），以稳定基准电压，并减少电源噪声对输出的影响。
   • 检查并优化布局布线：确保电源回路尽可能短且宽，降低电源纹波，同时减小敏感信号线的环路面积，减少电磁干扰。
   • 负载调整率测试：确认设计是否考虑了负载瞬态响应，适当增加输出端的滤波电容也能改善瞬态响应性能。
   • 对比芯片参数：虽然您提到原品牌芯片可以稳定工作，但请仔细核对新旧芯片的具体参数差异，特别是温度系数、输入失调电压等指标，确保新选用的TL431芯片在规格上满足应用要求。

综合上述分析，请检查和完善电路的滤波及布局布线设计，这应有助于解决基准电压不稳定的问题。如果问题仍然存在，请进一步提供更多详细信息以便深入排查。