TL431电路求解

天天1 · 发表于2021-11-17 09:30

TL431电路求解 [复制链接]

本帖最后由天天1 于 2021-11-17 15:08 编辑

这是别人的电路图，右上角部分没看明白，VIN输入12V，Q1、Q2和TL431组成的电路在这里不知道是什么作用。RX和RY实际使用中接的是差阻式传感器，通过五路AD采集计算RX RY的电阻。

maychang · 发表于2021-11-17 10:46

『VIN输入12V，Q1、Q2和TL431组成的电路在这里不知道是什么作用』

TL431的功能，是维持R引脚与A引脚之间电压为2.5V。当R引脚对A引脚电压超过2.5V时，TL431中电流(即通过K引脚到A引脚之间的电流)会增加。所以，K引脚与A引脚之间电压降低，通过Q1的电流也会降低(因Q1发射结电压降低)，使R7上压降减少，R引脚对A引脚电压维持为2.5V。

maychang · 发表于2021-11-17 10:47

由此可以确定：R7两端电压保持为2.5V，通过R7的电流恒定在2.5mA。

maychang · 发表于2021-11-17 10:51

但此图有些问题：Q2基极没有电流流入(Q1集电极电流方向与Q2基极电流正向相反)。故Q2中不可能有集电极到发射极的电流。

怀疑图中联接有错误，或者另有元器件未在图中画出。

lugl4313820 · 发表于2021-11-17 12:16

T431就是稳定的作用，其他我不清楚了。

天天1 · 发表于2021-11-17 15:07

maychang 发表于 2021-11-17 10:51 但此图有些问题：Q2基极没有电流流入(Q1集电极电流方向与Q2基极电流正向相反)。故Q2中不可能有集电极到发射 ...

我仔细看了下是原理图画错了,更新后的原理图上看感觉像是是TL431设计的精密恒流源，但是C3的作用我没看出来，而且感觉也不是很精密，图上的RX RY用高精度电阻箱调整阻值，在20到60之间变换，电流大小为10.1mA到10.6mA变换。之前我自己用千分之一精度的电压源产生电压再通过运放和mos管设计恒流源，再将电流通过差阻式传感器的两个电阻通过ADS1232采样测电压反推电阻阻值误差0.2Ω。现在这个别人的可以做到0.03Ω误差我就很好奇想拆来研究下，感觉运放和恒流源用的都不如我的，不知道它是则么做到这么高精度的。

天天1 · 发表于2021-11-17 15:08

maychang 发表于 2021-11-17 10:51 但此图有些问题：Q2基极没有电流流入(Q1集电极电流方向与Q2基极电流正向相反)。故Q2中不可能有集电极到发射 ...

这是修改后的电路图

天天1 · 发表于2021-11-17 15:24

maychang 发表于 2021-11-17 10:51 但此图有些问题：Q2基极没有电流流入(Q1集电极电流方向与Q2基极电流正向相反)。故Q2中不可能有集电极到发射 ...

感觉主要技巧应该是在右下角的桥式电路和运放上面

maychang · 发表于2021-11-17 16:16

天天1 发表于 2021-11-17 15:07 我仔细看了下是原理图画错了,更新后的原理图上看感觉像是是TL431设计的精密恒流源，但是C3的作用我没看 ...

『更新后的原理图上看感觉像是是TL431设计的精密恒流源，但是C3的作用我没看出来』

更新后的原理图中，没有找到C3这个元件，只有C5和C7。

maychang · 发表于2021-11-17 16:22

天天1 发表于 2021-11-17 15:07 我仔细看了下是原理图画错了,更新后的原理图上看感觉像是是TL431设计的精密恒流源，但是C3的作用我没看 ...

『图上的RX RY用高精度电阻箱调整阻值，在20到60之间变换，电流大小为10.1mA到10.6mA变换』

更新后的电原理图，无论如何也看不出流过R24的2.5mA电流经哪个支路到地。R1、R2、R3、R23、R21均为100千欧，那要多高电压才能够使这五条支路流过2.5mA电流？

图中也看不出RX、RY如何能够流过10mA以上的电流。

shaorc

maychang 发表于 2021-11-17 10:46 『VIN输入12V，Q1、Q2和TL431组成的电路在这里不知道是什么作用』 TL431的功能，是维持R引脚与A引脚之间 ...

由于首贴中图片被楼主编辑过，所以看到后面几楼的分析对不上

于是自己把现在首贴的图中，右上角电路单独摘出来，如图下，提问如下

【Q1和Q2是如何配合TL431工作，使得R1两端的电压稳定在约2.5V？】

自己分析如下：

VIN直流电源输入，不能通过C1往后流通，由于Q2未导通，所以也不能通过R3和Q2往后流通，

所以VIN只能通过R2和D1，再通过Q2的基-发射极，然后再通过Q1的基-发射极，最后通过R1到地

（此处的地在首贴中不存在，还是把电路摘出来时，为分析方便添加的地），行成回路。Q1和

Q2由于有了基极电流，饱和导通。此后是R2、D1、R2、Q1对VIN进行分压了吗？当R1分压大于2.5V时，

TL431的K-A之间导通，流过U1的电流变大，使得流过Q1基极电流减小，使得Q1的集电极-发射极之

间电阻变大，使得R1分压变回2.5V左右？

maychang

shaorc 发表于 2022-1-6 15:09 由于首贴中图片被楼主编辑过，所以看到后面几楼的分析对不上于是自己把现在首贴的图中，右上角电路单 ...

11楼文字对11楼图片电路分析正确。

只有一句不对：“Q1和Q2由于有了基极电流，饱和导通。” Q1和Q2导通，即有一定集电极电流，但未进入饱和。

shaorc

maychang 发表于 2022-1-6 16:21 11楼文字对11楼图片电路分析正确。只有一句不对：“Q1和Q2由于有了基极电流，饱和导通。” ...

首先做个纠正，11楼的分析中，应该是R2、D1、Q1和R1对VIN进行分压，我把最后的R1错写成了R2。

问题1：Q1和Q2都有了基极电流，为什么此时不是饱和导通？难道是因为在非饱和导通时，Q1才能相当于一个可变电阻？

问题2：觉得自己在11楼话的图中，Q2好像没有起到作用，稳压主要都在Q1上，于是自己把图变成下图，去掉了11楼图中的C1和R3和Q2，这样行不行呢？

maychang

shaorc 发表于 2022-1-7 08:21 maychang 发表于 2022-1-6 16:21 11楼文字对11楼图片电路分析正确。只有一句不对：“Q1和Q2由于有 ...

『Q1和Q2都有了基极电流，为什么此时不是饱和导通？难道是因为在非饱和导通时，Q1才能相当于一个可变电阻？』

你自己说的话：“应该是R2、D1、Q1和R1对VIN进行分压”。如果Q1饱和，那么Q1上压降基本保持不变，也就不能起分压作用了。所以，Q1一定不会处于饱和状态。

maychang

shaorc 发表于 2022-1-7 08:21 maychang 发表于 2022-1-6 16:21 11楼文字对11楼图片电路分析正确。只有一句不对：“Q1和Q2由于有 ...

『自己把图变成下图，去掉了11楼图中的C1和R3和Q2，这样行不行呢？』

行倒是行。

不过，此电路中D1也没有什么用。另外，R5联接到Q1集电极上，不如联接到电源上。

shaorc

maychang 发表于 2022-1-7 08:39 『自己把图变成下图，去掉了11楼图中的C1和R3和Q2，这样行不行呢？』行倒是行。不过，此电路中D1 ...

谢谢指导和解答

蓝的天

本帖最后由蓝的天于 2022-1-11 16:45 编辑

当RX和RY的阻值发生变化时，Q3，Q4和TL431组成的电路可以维持a点与b点之间的电压Uab保持不变（同样，b点和c点之间的电压Ubc也保持不变）；取样电阻RS2，R1,R2,R3,R4,R12和R13两端电压变化量更大（相比常规串联方式的电阻电压取样），也即提高了对RX和RY阻值变化的取样精度。