{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

{新品推薦}TD431 拆解(包看懂):那顆 2.5V 基準到底怎麼來的

發佈:2026-10-11 · 分類:產品資訊

{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

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

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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。

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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 VrefIK=10mA2.4452.4952.545V
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—100mA
陰極-陽極電壓可調範圍Vref—36V
動態輸出阻抗f=1kHz—0.20.5Ω
溫度係數全溫區—50100ppm/℃
參考腳輸入電流——24µA
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

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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

{新品推薦}TD431 拆解(包看懂):那顆 2.5V 基準到底怎麼來的

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

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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。

拓電半導體成立於 2011 年,主營集成電路生產與銷售,具備40 餘年行業經驗。 2010 年前瞻佈局四川:遂寧建封測廠 + 合金線(鍵合絲)工廠,成都設晶圓設計公司,提供定製化芯片研發、封測及系統方案。 2018 年已實現芯片設計、流片、封測、方案開發到銷售全產業鏈運營。遂寧廠區設研發與技術服務中心,擁有自主核心技術,建立符合CNAS、TUV標準的質量體系。 2025 年於內江投資新建小封裝全工序封測工廠,涵蓋晶圓劃片、研磨、成型、電鍍、測試到包裝全流程,進一步完善封測產能。

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