{新品推薦}TD431 拆解(包看懂):那顆 2.5V 基準到底怎麼來的
TD431 是 TDSEMIC 家的精密可調並聯基準,三腳小片子,TO-92 / SOT-23 / SOP-8 都有。可替代進口

發佈:2026-10-11 · 分類:產品資訊

TD431 是 TDSEMIC 家的精密可調並聯基準,三腳小片子,TO-92 / SOT-23 / SOP-8 都有。可替代進口
內部就是一顆 2.5V 基準加一個誤差放大器,外面掛兩顆電阻,輸出電壓你想設多少就設多少——2.5V 到 36V 之間隨便挑。
開關電源次級反饋、可調穩壓、過壓保護、恆流源,板上你能想到的"我要一個準的電壓點",基本都有它。便宜、皮實、到處都是
做電源的都繞不開一個問題:輸出電壓要穩。
線性穩壓有固定 5V、3.3V,但客戶要 12V、15V、24V 這種非標電壓怎麼辦?用電阻分壓?精度不夠,溫漂大。專門定製一顆穩壓 IC?成本上去了。
TD431 就是來解決這個的:它本身不"供電",它是一個"電壓判官"——陰極電流隨反壓自動調節,配合外部上拉電阻,就能把任意一個電壓點鉗在你設的值上。開關電源次級要隔離反饋?它加一顆光耦,把輸出電壓誤差傳回初級 PWM 控制器,整個閉環就成了。
說人話:你給我一個目標電壓,我告訴你到了還是沒到,到了我就把電流拉走,沒到我就憋着。
特徵
幾個關鍵數:基準 Vref 典型 2.495V,精度分 A 檔(0.5%)、B 檔(1%)、C 檔(2%);陰極工作電流 1mA~100mA,再小基準不準,再大功耗上來;動態輸出阻抗典型 0.2Ω,這就是它響應快的原因。溫度係數典型 50ppm/℃。
封裝:TO-92 三腳直插(K/A/R 或 K/A/REF)、SOT-23-3 貼片、SOP-8 八腳(一顆裏塞倆)。工業溫區 -40~+85℃。
內部結構圖

別被 datasheet 裏那張複雜框圖唬住,TD431 內部就三塊:一個 2.5V 帶隙基準、一個誤差放大器、一個 NPN 泄放管。
R(參考腳)接外部分壓中點。誤差放大器把 R 腳電壓跟內部 2.5V 比:高了,就把陰極泄放管開大,電流往地灌;低了,管子關小。整個過程是負反饋,最終把 R 腳穩在 2.5V。
所以輸出電壓公式就一行:Vout = 2.5 × (1 + R1/R2)。R1 是上拉到 Vout 的電阻,R2 是 R 腳到地的電阻。要 12V,就 (1+R1/R2) = 4.8,隨便湊電阻比例。


TD431 內部結構完整原理圖(Vin→Rext→K,Q1 比較管,Q2/Q3 鏡像電流源,R1~R4,Q4 泄放管,右側外部 27.4k 反饋網絡)
具體到 TD431 內部:Q2、Q3 是一對鏡像管,R1=800Ω 串在 Q3 發射極上,把兩隻管子的電流密度比拉開。R2=2.4k 和 R3=7.2k 是按比例的取樣電阻,R4=3.28k 做衰減。Q1 是誤差放大管,Q4 是泄放輸出管。最終輸出 VREF=2.495V,溫漂壓到 50ppm/℃ 量級。
這就是爲什麼選 0.5% 精度檔要選 A 版——片內電阻配比和發射區面積比要做激光修調,才能把這個溫度補償點校到最準。
電氣特性
| 參數 | 條件 | 最小 | 典型 | 最大 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 基準電壓 Vref | IK=10mA | 2.445 | 2.495 | 2.545 | V |
| 精度等級 | A 檔 / B 檔 / C 檔 | — | 0.5 / 1 / 2 | — | % |
| 陰極工作電流 | 正常調節 | 1.0 | — | 100 | mA |
| 陰極-陽極電壓 | 可調範圍 | Vref | — | 36 | V |
| 動態輸出阻抗 | f=1kHz | — | 0.2 | 0.5 | Ω |
| 溫度係數 | 全溫區 | — | 50 | 100 | ppm/℃ |
| 參考腳輸入電流 | — | — | 2 | 4 | µA |
| 陰極關斷電流 | VKA=Vref | — | 0.1 | — | µA |
重點記住兩個邊界:IK 最小 1mA,這是很多人踩坑的地方——反饋太輕、輸出電流小到 1mA 以下,TD431 就退出穩壓區,輸出飄上天。
典型應用一:開關電源次級反饋
這是 TD431 最常見的用法,沒有之一。反激、正激、LLC 隔離電源,次級要穩輸出,都是這套:Vout 經 R1/R2 分壓到 TD431 的 R 腳,TD431 驅動光耦 LED,光耦初級傳回 PWM 控制器。
圖:TD431 + 光耦次級反饋典型電路

元件怎麼選:R2 一般取 10kΩ(讓 R 腳電流小、基準準);R1 按 Vout 算;光耦串聯的電阻決定反饋增益,通常 1k~4.7k;TD431 的陰極上拉電阻接 Vout,要保證輕載時 IK 也有 1mA 以上。
07 典型應用二:可調並聯穩壓
不想用光耦,就想做一個非標的穩壓點?TD431 直接當並聯穩壓器用:Vout 經上拉電阻 Rbias 接到輸入電壓,TD431 陰極接 Vout,R 腳自己接分壓。
公式:Iout ≈ (Vin - Vout) / Rbias - Iload。Rbias 選值要同時滿足最大負載時 TD431 還能分到 1mA、空載時 TD431 電流不超 100mA。
這種用法效率不高,壓差大的時候 Rbias 發熱明顯,只適合小電流(幾 mA 到幾十 mA)的基準源。
典型應用三:過壓保護 / 電壓監測
R 腳接被監測電壓的分壓,陰極接一個 NPN 三極管的基極(通過電阻)。電壓一超過門檻,TD431 導通,把三極管打開,拉低使能腳或者點亮告警 LED。
電源浪湧、電池過充、輸出過壓保護,都這麼幹。門檻電壓 Vth = 2.5 × (1 + R1/R2),要多少設多少。
典型應用四:外擴三極管精密穩壓
TD431 自己只能灌 100mA,要做幾百 mA 甚至 1A 的精密穩壓怎麼辦?外擴一顆 NPN 功率管就行。
電路長這樣:輸入電壓經 NPN 擴流管的集電極-發射極到輸出,TD431 通過 Rb 給基極提供偏置。輸出用兩顆 27.4kΩ/0.1% 精密電阻分壓到 TD431 的 R 腳。TD431 一開,就把基極電流拉走,NPN 管的 Vbe 自動調整,輸出就穩在 5.0V。
算一下:Vout = 2.495 × (1 + 27.4k/27.4k) = 4.99V。兩顆 0.1% 電阻,加 TD431 A 檔 0.5% 基準,整體輸出精度能做到 ±0.5% 以內,比普通固定三端穩壓高一個量級。
圖:TD431 + NPN 擴流管精密 5V 穩壓

TD431 典型應用產品——開關電源反饋 / 數字萬用表基準 / 鋰電池充電保護 / 工業控制過壓保護

總結:431 這顆片子,30 年了還在到處用,不是因爲它多先進,是因爲它夠用、便宜、接法靈活。你把它當一個"2.5V 電壓判官"看,所有用法都通了。電源工程師入門第一課,基本就是把這顆片子喫透。
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