TL431是一個看起來非常簡單的器件，通常作為并聯型電壓基準用于反激電路。其內部等效原理圖如下圖由精確電壓基準和運算放大器，NPN管與二極管構成。

另外431還可以開環作為具有集成基準的比較器使用，開環配置的TL431通常用作電壓比較器、欠壓監測器、過壓監測器、窗口電壓檢測器和許多其他類型的用途。本文主要講解在開環配置中TL431的工作原理與設計方法。

一、工作原理：

輸入電壓被送入REF引腳，并與內部參考電壓(Vref)進行比較。如果REF引腳上的輸入電壓小于參考電壓，則框圖中的晶體管保持關閉狀態，充當陰極和陽極之間的開路。在這種狀態下，Vsup和Vout(在此原理圖中也稱為VKA)是相等的，并且產生邏輯“高”輸出。相反，如果REF引腳上的輸入電壓大于參考電壓(Vref)，則框圖中的晶體管導通，電流在陰極和陽極之間流動。在這種狀態下，VKA(low)和Vout相等，產生一個邏輯“low”輸出。

①：當VIN

②：當VIN＞VREF VOUT=VKA(Low)

二、仿真驗證：（內置REF=1.24V）

1. VIN

VOUT=VSUP=3.3V

Vsup和Rsup必須設計成至少提供最小陰極電流(IKA)，但它們不得超過數據手冊中絕對最大值所示的最大陰極電壓（36V）或電流值（18mA）。設置為Vsup的值將是“高”狀態的輸出值。

2. VIN>VREF 輸出低電平 (VIN:0~3.3V) （VOUT：~1V）

VIN=3.3V，VOUT=0.912V ;VIN=1.25V,VOUT=1.15V

VIN越大，內部NPN所受驅動力越強，VOUT 越小。

“低”狀態將由Vref的特征值及其依賴項(如IKA、Iref和溫度)設置。下圖顯示了TL431的VKA受溫度，IREF隨著IKA的變化曲線。全溫度范圍內，當IKA約等于2mA, IREF約等于100uA,溫度變化范圍為85℃~-40℃時 ΔVKA（即ΔVOUT） 約400mV。

設計參數：

知道了開環431的工作原理，考慮VKA 變動裕量就可以靈活設計所需要的電路。