TL431 sprieguma regulators Detalizēts rokasgrāmata
2024-04-17 16118

TL431 ir trīs terminālu kontrolēta precizitātes atsauce integrēta mikroshēma ar labu temperatūras stabilitāti.Sakarā ar augsto precizitāti, zemo mierīgo strāvu un izejas troksni to plaši izmanto dažādās elektroniskās ierīcēs, piemēram, automātiskā vadība, jaudas pārvaldība un jaudas konvertēšana.Lai palīdzētu visiem labāk izprast TL431, šis raksts ir apkopojis būtisku informāciju par TL431.Nāc un paskatīties.

TL431 ir no 2,50 V līdz 36 V regulējams precizitātes šunta regulators, ko kopīgi ražo Teksasas instrumenti Incorporated (Ti) un Motorola Incorporated ASV.Tam ir pielāgojamas strāvas izejas spēja un kalpo kā atsauces sprieguma avots.TL431 sērijā ietilpst TL431C, TL431AC, TL431I, TL431AI, TL431M, TL431Y, kopā seši modeļi.Šiem modeļiem ir identiska iekšējās shēmas struktūra ar tikai nelielām atšķirībām tehniskajos rādītājos.Sakarā ar kompakto lielumu, precizitāti regulējamu atsauces spriegumu un lielu izejas strāvu, TL431 var izmantot dažādu regulatoru izstrādei.Tās veiktspējas raksturlielumi ietver nepārtraukti regulējamu izejas spriegumu līdz 36 V, plaša darba strāvas diapazons no 0,1 mA līdz 100mA, tipiska dinamiskā pretestība 0,22 omi un zems izejas troksnis.Turklāt tā maksimālais ieejas spriegums ir 37 V, maksimālā darba strāva ir 150mA, iekšējais atsauces spriegums 2,5 V un izejas sprieguma diapazons no 2,5 V līdz 30 V.

TL431 atsauces sprieguma precizitāte var sasniegt ± 2 procentus vai augstāku, ļaujot tai nodrošināt stabilu un precīzu izejas spriegumu plašā sprieguma diapazonā.

TL431 ir ātra dinamiska reakcija.Tas var ātri pielāgot izejas spriegumu, reaģējot uz barošanas slodzes izmaiņām, nodrošinot stabilu barošanas avota izvadi.

Tā kā TL431 integrē kļūdas pastiprinātāju un atsauces sprieguma avotu, tas vienkāršo ķēdes dizainu, samazina ķēdes lielumu un pazemina barošanas avotu izmaksas.

TL431 izejas spriegumu var pielāgot, izmantojot divus ārējos rezistorus, piedāvājot pielāgošanas diapazonu no 2,5 V līdz 36 V, kas ir pietiekams dažādām barošanas avota ķēdēm.

Jebkuras ierīces strāvas, sprieguma un jaudas vērtējumi norāda uz tās jaudas prasībām, t.i., cik daudz strāvas un sprieguma ir pietiekama tās darbībai.Šajā tabulā ir sniegti TL431 strāvas, jaudas un sprieguma vērtējumi.

Lai izmērītu, vai TL431 veiktspēja ir laba, mums ir jāidentificē tā tapas kā atsauces terminālis, anods un katods.Pēc tapu apstiprināšanas mēs varam izpildīt zemāk esošās darbības, lai izmērītu.Vispirms mēs pielāgojam multimetra diapazonu RXLK blokam, pievienojam melno pildspalvu anodam un sarkano pildspalvu katodam.Tas, kas tiek mērīts šajā laikā, ir TL431 uz priekšu pretestība.Tālāk mēs mainām testa vadus, tas ir, melnā pildspalva ir savienota ar katodu un sarkanā pildspalva ir savienota ar anodu.Šajā laikā būtu jāparāda bezgalīga reversā pretestība.Tas nozīmē, ka tad, kad strāva plūst no anoda uz katodu, TL431 var ieslēgt normāli;Un, kad strāva plūst no katoda uz anodu, TL431 ir izslēgts.Tālāk mēs joprojām uzturam multimetru diapazonu RXLK blokā, pievienojam melno pildspalvu ar atsauces termināli un sarkano pildspalvu ar katodu.Šajā laikā tam nevajadzētu būt strāvai, kas caur to plūst, tas ir, uz skaitītāja nav nekādu norādi.Tad, kad ar vienu roku pieskaramies melnajai pildspalvai un anodu ar otru roku, rādītājam vajadzētu būt ievērojami šūpoties.Kad šī situācija ir izpildīta, tapa, kas pieskārusies ar rokām, ir atsauces terminālis.Pēdējais solis ir par atskaites termināla un anoda īssavienojumu, tas ir, ļauj strāvai plūst no atsauces termināļa un anoda vienlaikus.Šajā gadījumā, ja melnā testa svins ir savienots ar katodu un sarkanā testa svins ir savienots ar anodu, parasti ir mazāks sprieguma kritums;Un otrādi, ja melnā testa svins ir savienots ar anodu un sarkanā testa svins ir savienots ar katodu, parasti būs salīdzinoši liels sprieguma kritums.Šī mērījuma princips ir balstīts uz dažādiem TL431 sprieguma kritumiem priekšējās un reversās vadīšanas laikā.

Sprieguma monitors

Lauru aprite

Šunta regulators

Precīzas strāvas ierobežotājs

Augstas strāvas šunta regulators

PWM pārveidotājs ar atsauci

Precīzs augstas strāvas sērijas regulators

TL431 ir trīs tapas, kas ir atsauces terminālis, anods un katods.Lai atšķirtu šīs trīs tapas, mēs tos varam noorganizēt no kreisās uz labo pusi ar logotipu, kas vērsts pret mums.Konkrēti, atsauces terminālis ir tapa, ko izmanto atsauces sprieguma ievadīšanai;Anods ir tapa, caur kuru plūst strāva;un katods ir tapa, no kuras strāva izplūst.Praktiskos lietojumos katods parasti ir savienots ar strāvas padeves pozitīvo polu caur strāvas ierobežojošu rezistoru, bet anods ir savienots ar barošanas avota negatīvo polu.Tās PIN diagramma ir šāda:

1. tapa (atsauce): šī tapa nosaka Zener diodes sprieguma novērtējumu.

2. tapa (anods): ekvivalentās zener diodes anods

3. tapa (katods): ekvivalentās zener diodes katods

TL431 ir trīs terminālu regulējams šunta regulators ar lielisku stabilitāti.To bieži izmanto kā regulējamu sprieguma atsauci.Tās ārējā struktūra sastāv no trim tapām: katoda, anoda un atsauces sprieguma.Iekšējā struktūra ir tāda, kā parādīts attēlā.Lielākajā daļā TL431 pielietojumu anods parasti ir savienots ar zemi, un katoda strāvas daļa plūst caur spoguļa strāvas avotu bloka diagrammas apakšējā kreisajā stūrī.Sprieguma kritums, ko šī strāva ģenerē uz rezistora, plus sprieguma kritums starp tranzistora bāzi B un emitētāja E, kopīgi veido atsauces spriegumu 2,5 V.TL431 starpposma struktūra ir līdzvērtīga diferenciālā pastiprinātāja ķēdei, savukārt tā izlaides posmā tiek pieņemta Darlington struktūra.Tāpēc TL431 ir ne tikai iekšēji integrēta sprieguma atsauces funkcija, bet arī integrēta operatīvā pastiprinātāja ķēdes funkcija.

Saskaņā ar tā funkciju TL431 sastāv no iekšēji integrēta 2,5 V atsauces sprieguma, diferenciāla op-amp un atvērta kolektora tranzistora.Zemāk parādīta vienkāršota TL431 diagramma.Kad spriegums uz atsauces sprieguma tapas ir zemāks par iekšējo atsauces spriegumu 2,5 V, op-amp izvada zemu līmeni, kurā triode ir izslēgta stāvoklī, tl431 nav strāvas (ignorējot niecīgo noplūdistrāva);Un, ja atsauces sprieguma tapas spriegums ir lielāks par iekšējo atsauces spriegumu, op-amp izvada augstu līmeni, triode vada un izvelk strāvu no katoda un ātri nonāk piesātinājuma reģionā.Tikai tad, ja atsauces sprieguma tapas spriegums ir ļoti tuvu atsauces spriegumam, triode darbosies pastiprināšanas apgabalā no katoda, lai iegūtu nemainīgu strāvu.Analīze rāda, ka pārslēgšanas barošanas avotā sākotnējā struktūra, kurai ir nepieciešams diskrēts atsauces spriegums un op-amp atgriezeniskā saite, var labi aizstāt ar TL431.

Izmantojot TL431, mums jāpievērš uzmanība šādiem aspektiem.

Minimālā strāva, kas plūst caur TL431, jābūt virs 1MA, pretējā gadījumā tā zaudēs sprieguma regulēšanas veiktspēju.Tajā pašā laikā maksimālā strāva nevar pārsniegt 100 mA, lai netraucētu TL431 sabojāšanu.

Tā kā TL431 iekšējo atsauces spriegumu VREF uztur katoda strāva, un šai strāvai jābūt augstākai par noteiktu slieksni, lai nodrošinātu normālu darbību, pielietojuma laikā jāpievērš īpaša uzmanība: kad TL431 izejas pols irIzgriezuma stāvoklī katodam joprojām ir jāsaglabā turēšanas strāva, kas lielāka par 0,2 mA;Ja izejas stabs ir piesātināts, spriegumam starp stabiem jābūt vismaz lielākam par 2,2 V, lai pārliecinātos, ka TL431 var darboties normāli.

Izmantojot kopējo TO-92 paketi, kā piemēru, maksimālais tl431 enerģijas patēriņš ir 0,7 W.Faktiski tl431 jaudas patēriņu P ķēdē var aprēķināt ar formulu p = vo*i, kur VO ir izejas spriegums un I ir strāva caur TL431.Tāpēc, ja izeja nepārsniedz 5 V, TL431 var izvadīt maksimālo strāvu 140mA;Ja izejas spriegums ir 7 V, tas var izvadīt tikai strāvu 10 mA, jo enerģijas patēriņa ierobežojumi ir.Parasti TL431 enerģijas patēriņš svārstās no 0,5 W līdz 1,2 W.Kad tas darbojas augstā temperatūrā, augsts spriegumā vai augstā strāvas apstākļos, mums jāpievērš īpaša uzmanība ventilācijai, siltuma izkliedēšanai un kopējās ķēdes drošībai, lai novērstu veiktspējas sadalīšanos vai bojājumus, ko izraisa pārmērīgs enerģijas patēriņš.

Izvēloties materiālus un izliekot, mums vajadzētu dot prioritāti tāda paša veida precizitātes rezistoriem ar mazu temperatūras koeficientu, zemu troksni un lielu jaudas jaudu, lai nodrošinātu stabilitāti un uzticamību.Saskaņā ar formulu VO = 2,5*(1+r1/r2), ja VO ir maksimāli 36 V, mēs varam aprēķināt, ka maksimālā attiecība no R1 līdz R2 ir 13,4, tas ir, maksimālā vērtība R1 vajadzētu būt 13,4 reizeska R2.Turklāt, ņemot vērā lielo atvērtās cilpas pieaugumu un ātru reakcijas ātrumu TL431, kad paraugu ņemšanas punkts (tas ir, R1 un R2 savienojuma punkts) ir tālu no abiem stabiem, ķēdei ir tendence pārspīlēt seviierosinājums.Tāpēc, izstrādājot un izmantojot, mums ir jāpievērš īpaša uzmanība paraugu ņemšanas punkta atrašanās vietai, lai izvairītos no šīs situācijas.

Jā, tā ir programmējama Zener diode.Izejas spriegums svārstās no 2,5 voltiem līdz 36 voltiem.Izejas sprieguma tolerance būs ± 4 procenti.Izejas strāva vai izlietnes strāva svārstās no 1 līdz 100 mA.

TL431 ir sākotnējā standarta šunta sprieguma atsauce.TLV431 ir TLV zemāka sprieguma atsauces opcija, bet tam ir arī dažas atšķirīgas specifikācijas.

TL431 atvērtā cilpas konfigurācijā bieži izmanto kā sprieguma salīdzinājumu, nepietiekama sprieguma monitoru, pārsprieguma monitoru, logu sprieguma detektoru un daudzus citus lietošanas veidus.TL431 ir šunta sprieguma atsauce, ko parasti izmanto šiem lietojumiem.

Kad TL431 ir bojāts, ja nav to pašu modeļa aizstāšanu, to var tieši aizstāt ar KA431, μA431, LM431, YL431, S431 utt. TL431 piedēkļiem norādīts produkta līmenis un darbības temperatūras diapazons.

Ierīces TL431 un TL432 ir trīs terminālu regulējami šunta regulatori ar noteiktu termisko stabilitāti salīdzinājumā ar piemērojamo automobiļu, komerciālo un militāro temperatūras diapazonu.Izejas spriegumu var iestatīt uz jebkuru vērtību starp VREF (aptuveni 2,5 V) un 36 V, ar diviem ārējiem rezistoriem.