TL431組成的穩壓電路分析步驟

在做電路的設計以及分析時，主要是針對以下的電氣性能參數進行分析：
電流、電壓、功率、頻率特性等。
對於電源還需要考慮輸出電阻，輸出電壓，輸出電流，輸出功率，輸出穩定性等。除此之外，我們還需要考慮可靠性和穩定性。
為了確保設計的電路能正常工作，我會將電路劃分為不同的功能模塊，以功能模塊為最小單位再以模塊中的核心器件為中心展開分析，列出該核心器件所有輸入輸出口，
與上述的電氣參數結合進行電路分析。
對於TL431，根據規格書，其有以下特性：
1) 不管Ref腳的輸出電阻多大，Ref引腳的電壓能恒定在2.5V。
2）具有1 mA至100 mA的寬工作電流範圍，最低工作電流為1mA。
對於TL431組成的穩壓電路，分析步驟為：
1)根據Ref引腳推導出陰極K極的穩壓電壓。
2)根據穩壓電源的負載確認穩壓電源的負載電流的最大、最小、典型值。比如給單片機供電，可以從單片機的規格書，根據工作頻率獲取工作電流。
3)根據輸入電壓Uin、穩壓電壓、限流電阻R1確認TL431的工作電流，確保其在1mA至100mA之間。
4)限流電阻R1的功率為PR1=(Uin-Uo)*(Uin-Uo)/R1，根據計算結果，選擇合適功率的電阻。
以下圖的穩壓電路為例，假設該穩壓電路為

根據Vref=Uo*R3/(R2+R3)，可以得到Uo=2.5*(1+R2/R3)。
流入A極的電流為(Uin-Uo)/R1-IL,(IL為負載電流）。
我曾給采用TL431設計穩壓電流給PIC16係列的單片機供電。
輸入電壓為12V左右，單片機的工作電流為8mA。
而TL431的Ref引腳隻需要uA級的電壓就可以實現穩壓，所以R2,R3選擇K級的電阻。
根據Uo=2.5*(1+R2/R3)，選擇R2=R3=10K。
負載電流>8mA，取24mA，再加上流入K級的1mA的電流，(Uin-Uo)/R1>IL+1mA。
R1
選擇300ohm的電阻，此時，R1的耗散功率為(12-5)*(12-5)/280=175mW。
選擇功率為1/4W的1206封裝的貼片電阻。