Стабилизатор на tl431 и транзисторе: TL431 схема включения, TL431 цоколевка

Содержание

TL431, что это за "зверь" такой? - Начинающим - Теория

Николай Петрушов

 


Рис. 1 TL431.

TL431 была создана в конце 70-х и по настоящее время широко используется в промышленности и в радиолюбительской деятельности.
Но не смотря на её солидный возраст, не все радиолюбители близко знакомы с этим замечательным корпусом и его возможностями.
В предлагаемой статье я постараюсь ознакомить радиолюбителей с этой микросхемой.

Для начала давайте посмотрим, что у неё внутри и обратимся к документации на микросхему, "даташиту" (кстати, аналогами этой микросхемы являются - КА431, и наши микросхемы КР142ЕН19А, К1156ЕР5х).
А внутри у неё с десяток транзисторов и всего три вывода, так что же это такое?


Рис. 2 Устройство TL431.

Оказывается всё очень просто. Внутри находится обычный операционный усилитель ОУ (треугольник на блок-схеме) с выходным транзистором и источником опорного напряжения.
Только здесь эта схема играет немного другую роль, а именно - роль стабилитрона. Ещё его называют "Управляемый стабилитрон".
Как он работает?
Смотрим блок-схему TL431 на рисунке 2. Из схемы видно, ОУ имеет (очень стабильный) встроенный источник опорного напряжения 2,5 вольт (маленький квадратик) подключенный к инверсному входу, один прямой вход (R), транзистор на выходе ОУ, коллектор (К) и эмиттер (А), которого объединены с выводами питания усилителя и защитный диод от переполюсовки. Максимальный ток нагрузки этого транзистора до 100 мА, максимальное напряжение до 36 вольт.


Рис. 3 Цоколёвка TL431.

Теперь на примере простой схемы, изображенной на рисунке 4, разберём, как это всё работает.
Мы уже знаем, что внутри микросхемы имеется встроенный источник опорного напряжения - 2,5 вольт. У первых выпусков микросхем, которые назывались TL430 - напряжение встроенного источника было 3 вольта, у более поздних выпусков, доходит до 1,5 вольта.
Значит для того, чтобы открылся выходной транзистор, необходимо на вход (R) операционного усилителя, подать напряжение - чуть превышающее опорное 2,5 вольт, (приставку "чуть" можно опустить, так как разница составляет несколько милливольт и в дальнейшем будем считать, что на вход нужно подать напряжение равное опорному), тогда на выходе операционного усилителя появится напряжение и выходной транзистор откроется.

Если сказать по простому, TL431 - это что то типа полевого транзистора (или просто транзистора), который открывается при напряжении 2,5 вольта (и более), подаваемого на его вход. Порог открытия-закрытия выходного транзистора здесь очень стабильный из-за наличия встроенного стабильного источника опорного напряжения.


Рис. 4 Схема на TL431.

Из схемы (рис. 4) видно, что на вход R микросхемы TL431, включен делитель напряжения из резисторов R2 и R3, резистор R1 ограничивает ток светодиода.
Так как резисторы делителя одинаковые (напряжение источника питания делится пополам ), то выходной транзистор усилителя (ТЛ-ки) откроется при напряжении источника питания 5 вольт и более ( 5/2=2,5). На вход R в этом случае с делителя R2-R3 будет подаваться 2,5 вольт.
То есть светодиод у нас загорится (откроется выходной транзистор) при напряжении источника питания - 5 вольт и более. Потухнет соответственно при напряжении источника менее 5-ти вольт.
Если увеличить сопротивление резистора R3 в плече делителя, то необходимо будет увеличить и напряжение источника питания больше 5 вольт, для того, что-бы напряжение на входе R микросхемы, подаваемое с делителя R2-R3 опять достигло 2,5 вольт и открылся выходной транзистор ТЛ-ки.

Получается, что если данный делитель напряжения (R2-R3) подключить на выход БП, а катод ТЛ-ки к базе или затвору регулирующего транзистора БП, то изменением плеч делителя, например изменяя величину R3 - можно будет изменять выходное напряжение данного БП, потому что при этом будет изменяться и напряжение стабилизации ТЛ-ки (напряжение открытия выходного транзистора) - то есть мы получим управляемый стабилитрон.
Или если подобрать делитель не изменяя его в дальнейшем - можно сделать выходное напряжение БП строго фиксированным при определённом значении.

Вывод; - если микросхему использовать как стабилитрон (основное её назначение), то мы можем с помощью подбора сопротивлений делителя R2-R3 сделать стабилитрон с любым напряжением стабилизации в пределах 2,5 - 36 вольт (максимальное ограничение по "даташиту").
Напряжение стабилизации в 2,5 вольта - получается без делителя, если вход ТЛ-ки подключить к её катоду, то есть замкнуть выводы 1 и 3.

Тогда возникают ещё вопросы. можно ли например заменить TL431 обычным операционником?

- Можно, только если есть желание конструировать, но необходимо будет собрать свой источник опорного напряжения на 2,5 вольт и подать питание на операционник отдельно от выходного транзистора, так как ток его потребления может открыть исполнительное устройство. В этом случае можно сделать опорное напряжение какое угодно (не обязательно 2,5 вольта), тогда придётся пересчитать сопротивления делителя, используемое совместно с TL431, чтобы при заданном выходном напряжении БП - напряжение подаваемое на вход микросхемы было равно опорному.

Ещё один вопрос - а можно использовать TL431, как обычный компаратор и собрать на ней, допустим, терморегулятор, или что то подобное?

- Можно, но так как она отличается от обычного компаратора уже наличием встроенного источника опорного напряжения, схема получится гораздо проще. Например такая;


Рис. 5 Терморегулятор на TL431.

Здесь терморезистор (термистор) является датчиком температуры, и он уменьшает своё сопротивление при повышении температуры, т.е. имеет отрицательный ТКС (Температурный Коэффициент Сопротивления). Терморезисторы с положительным ТКС, т.е. сопротивление которых при увеличении температуры увеличивается - называются позисторы.

В этом терморегуляторе при превышении температуры выше установленного уровня (регулируется переменным резистором), сработает реле или какое либо исполнительное устройство, и контактами отключит нагрузку (тэны), или например включит вентиляторы в зависимости от поставленной задачи.
Эта схема обладает малым гистерезисом, и для его увеличения, необходимо вводить ООС между выводами 1-3, например подстроечный резистор 1,0 - 0,5 мОм и величину его подобрать экспериментальным путём в зависимости от необходимого гистерезиса.
Если необходимо, чтобы исполнительное устройство срабатывало при понижении температуры, то датчик и регуляторы нужно поменять местами, то есть термистор включить в верхнее плечо, а переменное сопротивление с резистором - в нижнее.
И в заключении, Вы уже без труда разберётесь, как работает микросхема TL431 в схеме мощного блока питания для  трансивера, которая приведена на рисунке 6, и какую роль здесь играют резисторы R8 и R9, и как они подбираются.

Рис. 6 Мощный блок питания на 13 вольт, 22 ампера.

 

Tl431 Схемы Подключения - tokzamer.ru

К недостатку можно записать довольно большое падение напряжения а следовательно и мощности на транзисторе VT1. Принцип работы TL легко понять по структурной схеме: если напряжение на входе источника ниже опорного напряжения Vref, то и на выходе операционного усилителя низкое напряжение соответственно транзистор закрыт и ток от катода к аноду не протекает точнее он не превышает 1 мА.



При уменьшении освещенности увеличивается сопротивление фототранзистора. Чтобы увеличить токи стабилизации одного транзистора становится мало, нужен промежуточный усилительный каскад.

Вследствие этого напряжение на управляющем контакте TL ниже заданного уровня, из-за этого светодиод не горит.
Индикатор напряжения на светодиодах.

Проверить исправность микросхемы мультиметром нельзя, так как она состоит из 10 транзисторов. Если значение подставлять в Омах, то ток будет в Амперах, если подставлять в кило Омах, то ток будет в мили Амперах.

Индикатор пониженного напряжения Рисунок 3. Главная же ее особенность в том, что при помощи внешнего делителя напряжение стабилизации можно изменять в пределах 2,5…30 В.

Смотрите сами, какие есть в вашем распоряжении. Его можно сделать и на микросхеме tl

Описание, распиновка, схема включения, datasheet

Следующая схема имеет два режима ограничения: по току; по напряжению; Пока напряжение на выходе меньше 4,2 В ограничивается выходной ток, при достижении напряжением величины 4,2 В начинает ограничиватся напряжение и ток заряда снижается. Когда напряжение подбирается к уровню 4,2 В в работу начинает вступать DA1 и ограничивать напряжение на выходе зарядного устройства.

Регулируемый стабилизатор напряжения на Tl431 и полевом транзисторе.

Источник опорного напряжения TL431

В то же время ток светодиода очень круто зависит от питающего напряжения. Выпускаются радиоконструкторы для самостоятельной сборки своими руками.

Для контроля уровня жидкости, например воды в ванне, к схеме подключается датчик из двух нержавеющих пластин, которые расположены на расстоянии нескольких миллиметров друг от друга.

Вследствие этого напряжение на управляющем контакте TL ниже заданного уровня, из-за этого светодиод не горит.


Общее описание TL TL — регулируемый или программируемый регулятор напряжения.

Если же светодиод совсем не светится, то это означает что контролируемое напряжение на уровне заданного порога 0,05…0,1В. Поскольку данной величины тока хватает для того чтобы светодиод светился, то что бы избежать этого, нужно просто параллельно светодиоду подсоединить сопротивление на 2…3 кОм.

Если потенциал ниже порога установленного делителем R1 и R2, то светодиод горит зеленым цветом, если же выше порогового значения, то светодиод горит красным цветом.

Она также находит применение практически во всех маломощных импульсных источниках питания. При этом сопротивление резистора должно быть около 20 Ом, мощность рассеивания — 18 мВт.
Как сделать индикатор напряжения 2,5-36 Вольт

Читайте также: Ремонт кабеля проводки

Самоделки, хобби, увлечения.

Выбранный вариант зависит от назначения устройства.

Теперь кратко назначение компонентов: Резистор R2 он является ограничителем тока базы транзистора vt1 можно использовать от до ом.


Чтобы стабилизировать токи на уровне единиц и десятков Ампер одним транзистором в компенсационном стабилизаторе не обойтись, нужен промежуточный усилительный каскад.

В первую очередь это просто электрическое напряжение. Когда вода достигнет датчика, его сопротивление уменьшается, а микросхема через резисторы R1 R2 входит в линейный режим.

Все особенности и типовые схемы включения указаны в datasheet на русском языке. При таком включении контролируемое напряжение может находиться в пределах от трех, до нескольких десятков вольт. Резистор R2 совместно с транзистором vt1 является своеобразным шунтом на котором с помощью обратной связи поддерживается напряжение 2,5 вольта.

Кому лень читать


В трехвыводном корпусе этой микросхемы спрятано 10 транзисторов, а функция, выполняемая ею, одинакова с обычным стабилитроном диод Зенера. В качестве излучателя можно применить излучатель ЗП А теперь перейдем к рассмотрению различных конструкций на базе микросхемы TL Силовые элементы с радиаторами, диодными мостами тоже там есть. Если такая мощность не нужна, можно сократить количество светодиодов до одного.

Для получения более высокого выходного тока может быть использована следующая схема. Рисунок 1. Основная область применения микросхемы TL, конечно же блоки питания.

Необходимое выходное напряжение может быть установлено с помощью всего двух внешних резисторов делитель напряжения , подключенных к выводу REF. Резистор в этой схеме рассчитывается по следующей формуле: где Ist — ток TL, а Il — ток нагрузки. Аналоги имеют совершенно другие температурные параметры. Следующая схема имеет два режима ограничения: по току; по напряжению; Пока напряжение на выходе меньше 4,2 В ограничивается выходной ток, при достижении напряжением величины 4,2 В начинает ограничиватся напряжение и ток заряда снижается.
Lm317T сборка схемы

Кому лень читать

Я не зря опять затронул эту тему ,это одна из самых массово выпускаемых интегральных микросхем.

Рисунок 5.

Улучшенная схема будет выглядеть так: Данная доработка позволяет значительно снизить пульсации тока и, следовательно, яркости светодиодов. Для стопроцентного предотвращения загорания светодиода в его цепь дополнительно включены 2 диода.

Datasheet на русском.. К примеру, если в качестве датчика применить фототранзистор , то в конечном итоге получится фотореле, реагирующее на степень освещенности. На данной микросхеме реализовано множество схем зарядных устройств для литиевых аккумуляторов. Быстрое переключение.

Схема, приведенная ниже, представляет собой мощный светильник на двух ваттных светодиодах и ваттном IRF в корпусе ТО см. В полной схеме включения к TL добавляются еще два резистора, но в этом случае можно получить произвольное выходное напряжение. Рисунок 5.

Простое зарядное устройство для литиевого аккумулятора. Но этого тока достаточно для очень слабого свечения светодиода HL1. Следующая формула справедлива для вычисления сопротивлений резисторов, в случае если мы хотим получить какое-то фиксированное напряжение. Но главный плюс схемы заключается в нормализации режима работы светодиодов и защита их от бросков напряжения во время включения.

Вместо заключения

Но у светодиода максимально допустимый ток составляет всего 20 мА. В данной схеме R3 рассчитывается точно также, как если бы использовался обычный стабилитрон, то есть зависит от выходного напряжения, диапазона входного напряжения и диапазона токов нагрузки. Варианты использования данной микросхемы могут быть различные, но максимальное распространение она получила в блоках питания с регулируемым и фиксированным напряжением. Реле времени TL нашел свое применение не только как источник опорного напряжения, а и во многих других применениях. Все это время она находится на первых местах в списке мировых лидеров в производстве электронных компонентов, прочно удерживаясь в первой десятке или, как чаще говорят, в мировом рейтинге TOP

TL Ее выпуск стартовал в году. В этом случае вместо фототранзистора нужно подсоединить два нержавеющих электрода, которые втыкают в землю на небольшом расстоянии друг от друга.
TL431 управляемый стабилитрон,как проверить работу.

Схема включения и параметры TL431

Устройство TL431 является стабилизатором напряжения и программируемым источником опорного напряжения. Оно является наиболее популярным в сфере использования импульсных источников питания. В статье объясняется, что это такое, имеется описание того, где и как используются TL431 и TL431A, рассказывается, какие существуют особенности конструкции. Также указаны технические характеристики и прилагаются схемы подключения и применения устройства.

Что это такое

Параллельный стабилизатор TL431 работает так же, как стандартный стабилизатор. Различие уровня напряжения выхода и входа компенсируется благодаря мощному транзистору биполярного типа. Стабилизация будет лучше при условии того, что обратная связь поступает с выхода самого стабилизатора.

Резистор R1 должен быть рассчитан на минимальный ток, который равен 5 мА. Резисторы R2 и R3 рассчитываются аналогично, как для стабилизатора параметрического типа. Через каждый резистор протекает ток, у которого сила обратно пропорциональна значению сопротивления резистора. Существует два типа соединений резисторов: параллельное и последовательное соединение в форме цепи.

Где и как используется

Такие устройства, как правило, используются для компенсации колебаний напряжения в сети. Например, когда включена большая машина, потребность в энергии внезапно становится намного выше. Стабилизатор напряжения компенсирует изменение нагрузки. Стабилизаторы напряжения обычно работают в диапазоне напряжений, например, 150-240 В или 90-280 В.

Стабилизаторы напряжения используются в таких устройствах, как блоки питания компьютеров, где они стабилизируют напряжения постоянного тока. В автомобильных генераторах и центральных электростанциях-генераторах стабилизаторы напряжения контролируют мощность установки.

Выпускать устройство TL431 начали в 1977 году. Оно применяется в качестве источника опорного напряжения в схемах различных блоков питания ТВ, DVD, тюнеров и других разновидностей видео- и аудиотехники.

Также устройство необходимо для реализации обратной связи: выходное напряжение очень большое или же очень маленькое. Эксплуатируя участок цепи, который называется бандгап (источник опорного напряжения; его величина определяется шириной запрещённой зоны), TL431 является стабильным источником опорного напряжения в широких температурных диапазонах.

Особенности конструкции

У TL431 есть альтернативная версия TL43LI, у которой более лучшая стабильность, а также более низкий температурный дрейф (VI (dev)). Также у улучшенной версии более низкий опорный ток, которой необходим для повышения уровня точности всей системы.

Устройство TL431 является трёхконтактным и регулируется шунтирующим регулятором с термической стабильностью. Напряжение на выходе может устанавливаться между значением источника опорного напряжения (Vref) 2.5 и 36 В с двумя внешними резисторами. У устройства на выходе стандартный электрический импенданс – 0,2 Ом. Схема активного выхода обеспечивает очень точный способ включения. Эта возможность делает аппарат превосходной заменой диодов Зенера (стабилитронов) во многих областях применения, таких как встроенное регулирование и переключение источников питания.

Другая версия устройства – TL432 – имеет те же функциональные и технические характеристики, что и верися TL431, но имеет различные выводы для цоколевки DBV, DBZ и PK. Обе версии TL431 и TL432 представлены в трех классах с изначальными температурными пределами (при 25 градусах) 0.5%, 1% и 2% для B, A и стандартного класса соответственно. Более того, низкий дрейф на выходе в зависимости от температуры обеспечивает хорошую стабильность во всем диапазоне рабочих температур.

Цоколевка TL431 имеет следующий вид: 

Распиновка TL431 выглядит так:

Технические характеристики TL431 и TL431A

У TL431A и TL431 такие параметры:

  • Мощность составляет 0.2 Вт.
  • Электрический ток на выходе достигает 100 мА.
  • Напряжение на выходе варьируется от 2,5 до 36 В.
  • Рабочая температура TL431 в диапазоне от 0 до +70 градусов.
  • Рабочая температура TL431A варьируется от -40 до +85 градусов.

Также важны другие параметры.

Выходное напряжение

Оно может поддерживаться постоянным только в указанных пределах.

Регулировка нагрузки

Эта характеристика является изменением выходного напряжения для данного текущего тока нагрузки

Линейное регулирование или регулирование на входе

Это степень, в которой выходное напряжение претерпевает изменения с изменением входного (питающего) напряжения. Это аналогично отношению изменения выходного сигнала к входному или изменению выходного напряжения за весь промежуток времени.

Температурный коэффициент выходного напряжения

Это показатель изменения температуры (усредненное по заданному температурному диапазону).

Изначальная точность регулятора напряжения (или точность напряжения)

Оно отображает ошибку в выходном напряжении для заданного регулятора без учета температурного фактора на точность вывода.

Падение напряжения

Показатель – минимальная разница между входным и выходным напряжением. Для этой разницы регулятор все еще может подавать указанный ток. Дифференциальный ток ввода-вывода, при котором регулятор напряжения не будет выполнять свою функцию, – падение напряжения. Дальнейшее снижение входного напряжения может привести к понижению выходного напряжения. Данное значение зависит от тока нагрузки и температуры перехода.

Пусковой ток или импульсный входной ток

Также называется импульсный выброс при включении. Данный параметр отображает максимальный мгновенный входной ток, который потребляется устройством во время первого включения. Период длительности пускового тока – полсекунды (или несколько миллисекунд), тем не менее он почти всегда высок. Учитывая это, он является опасным, так как может постепенно сжигать детали (в течение нескольких месяцев), особенно если нет соответствующей защиты от такого типа тока.

Ток покоя в цепи регулятора

Этот электрический ток потребляется внутри цепи. Он недоступен для нагрузки и измеряется как входной ток без подключения нагрузки.

Переходная реакция

Эта реакция происходит, когда случается внезапное изменение электротока нагрузки или же входного напряжения.

Расчёт напряжения TL431 

Схемы применения TL431

Для того, чтобы правильно подключить, важно соблюдать технику безопасности и следовать последовательности, как, например, при применении схемы подключении двухклавишного выключателя или при применении схемы подключения узо.

Работа микросхемы

Извне принцип работы аппарата выделяется довольно несложно. Если подать на контакт ref напряжение, которое превышает 2 В, тогда выходной транзистор проведёт электрически ток между анодом и катодом. Ток, который идёт к микросхеме, в блоке питания в таком случае увеличивается. Это вызывает уменьшение мощности блока питания. Затем происходит уменьшение напряжения до допустимого уровня. Следовательно, для блока питания применяют TL431 с целью того, чтобы поддерживалось стабильное выходное напряжение.

Одна из самых важных частей микросхемы – источник опорного напряжения. Он эквивалентен ширине запрещённой зоны. Основные составляющие есть на фото кристалла – пространство эммитера транзистора Q5 в восемь раз превышает Q4. Так, два транзистора имеют разные реакции на температуру. Объединение выходных сигналов с транзисторов происходит посредство объединения через резисторы R4, R3 и R2 в необходимой пропорции с целью компенсации эффектов температуры. Итого, формируется стабильный опорный сигнал.

В компаратор по температуре из стабилизированной запрещённой зоны посылается напряжение. Входом компаратора служат Q9 и Q8, Q1 и Q6. Выход же компатора идёт через Q10, чтобы управлять резистором Q11 (выходной).

Схема включения TL431

Схема включения и контроля напряжения TL431A

Нередко терморезистор выполняет функцию датчика температуры, уменьшая степень своего сопротивления в случае возрастания температуры. Это происходит по причине отрицательного температурного коэффициента сопротивления (ТКС). Те резисторы, у которых сопротивление увеличивается вместе с увеличением температуры (с положительным значением ТКС), имеют название позисторы. В этом терморегуляторе в случае превышения температуры заданного лимита, заработает реле или любое другое устройство с подобными функциями. Оно сразу же отключит нагрузку или включит систему охлаждения в зависимости от ситуации.

Данная схема имеет малый гистерезис, и чтобы его увеличить, нужно ввести ООС (отрицательная обратная связь) между выводами 1-3. К примеру, подстроченный резистор с сопротивлением 1.0-0.5 мОм. Надо подобрать экспериментальным путём подобрать в зависимости от требуемого гистерезиса. Если требуется, чтобы устройство срабатывало во время температурного снижения, тогда следует поменять местами регуляторы и датчик. Иначе говоря, включить в верхнее плечо термистор, а в нижнее – переменное сопротивление с самим резистором.

Подключение устройства TL431 требует внимания и является ответственной операцией, при которой важно не пренебрегать правилами безопасности, как например при подключении электроплиты.

TL 431 стабилитрон, схемы включения, характеристики регулятор

TL 431 это программируемый шунтирующий регулятор напряжения. Хотя, эта интегральная схема начала выпускаться в конце 70-х она до сих пор не сдаёт своих позиций на рынке и пользуется популярностью среди радиолюбителей и крупных производителей электротехнического оборудования. На плате этого программируемого стабилизатора находится фоторезистор, датчик измерения сопротивления и терморезистор. TL 431 повсеместно используются в самых разных электрических приборах бытовой и производственной техники. Чаще всего этот интегральный стабилитрон можно встретить в блоках питания компьютеров, телевизоров, принтеров и зарядок для литий-ионных аккумуляторов телефонов.

TL 431 интегральный стабилитрон

Основные характеристики программируемого источника опорного напряжения TL 431

  • ​ Номинальное рабочее напряжение на выходе от 2,5 до 36 В;
  • Ток на выходе до 100 мА;
  • Мощность 0,2 Ватт;
  • Диапазон рабочей температуры для TL 431C от 0° до 70°;
  • Диапазон рабочей температуры для TL 431A от -40° до +85°.

Точность интегральной схемы TL 431 указывается шестой буквой в обозначении:

  • Точность без буквы – 2%;
  • Буква А – 1%;
  • Буква В – 0, 5%.

Столь широкое его применения обусловлено низкой ценой, универсальным форм-фактором, надёжностью, и хорошей устойчивостью к агрессивным факторам внешней среды. Но также следует отметить точность работы данного регулятора напряжения. Это позволило ему занять нишу в устройствах микроэлектроники.

Основное предназначение TL 431 стабилизировать опорное напряжение в цепи. При условии, когда напряжение на входе источника ниже номинального опорного напряжения, в программируемом модуле транзистор будет закрыт и проходящий между катодом и анодом ток не будет превышать 1 мА. В случае, когда выходное напряжение станет превышать запрограммированный уровень, транзистор будет открыт и электрический ток сможет свободно проходит от катода к аноду.

Схема включения TL 431

В зависимости от рабочего напряжения устройства схема подключения будет состоять из одноступенчатого преобразователя и расширителя (для устройств 2,48 В.) или модулятора небольшой ёмкости (для устройств 3.3 В). А также чтобы снизить риск короткого замыкания, в схему устанавливается предохранитель, как правило, за стабилитроном. На физическое подключение оказывает влияние форм-фактор устройства, в котором будет находиться схема TL 431, и условия окружающей среды (в основном температура).

Стабилизатор на основе TL 431

Простейшим стабилизатором на основе TL 431 является параметрический стабилизатор. Для этого в схему нужно включить два резистора R 1, R 2 через которые можно задавать выходное напряжение для TL 431 по формуле: U вых= Vref (1 + R 1/ R 2). Как видно из формулы здесь напряжение на выходе будет прямо пропорционально отношению R 1 к R 2. Интегральная схема будет держать напряжение на уровне 2,5 В. Для резистора R 1 выходное значение рассчитывается так: R 1= R 2 (U вых/ Vref – 1).

Эта схема стабилизатора, как правило, используется в блоках питания с фиксированным или регулируемым напряжением. Такие стабилизаторы напряжения на TL 431 можно обнаружить в принтерах, плоттерах, и промышленных блоках питания. Если необходимо высчитать напряжение для фиксированных источников питания, то используем формулу Vo = (1 + R 1/ R 2) Vref.

Временное реле

Прецизионные характеристики TL 431 позволяют использовать его не совсем по «прямому» назначению. Из-за того, что входной ток этого регулируемого стабилизатора составляет от 2 до 4 мкА, то используя данную микросхему можно собрать временное реле. Роль таймера в нём будет исполнять R1 который начнёт постепенно заряжаться после размыкания контактов S 1 C 1. Когда напряжение на выходе стабилизатора достигнет 2,5 В, транзистор DA1 будет открыт, через светодиоды оптопары PC 817 начёт проходить ток, а открытый фоторезистор замкнёт цепь.

Термостабильный стабилизатор на основе TL 431

Технические характеристики TL 431 позволяют создавать на его основе термостабильные стабилизаторы тока. В которых резистор R2 выполняет роль шунта обратной связи, на нём постоянно поддерживается значение 2,5 В. В результате значение тока на нагрузке будет рассчитываться по формуле Iн=2,5/R2.

Цоколёвка и проверка исправности TL 431

Форм-фактор TL 431 и его цоколёвка будет зависеть от производителя. Встречаются варианты в старых корпусах TO -92 и новых SOT-23. Не стоит забывать про отечественный аналог: КР142ЕН19А тоже широко распространённый на рынке. В большинстве случаев цоколёвка нанесена непосредственно на плату. Однако не все производители так поступают, и в некоторых случаях вам придётся искать информацию по пинам в техпаспорте того или иного устройства.

TL 431 является интегральной схемой и состоит из 10 транзисторов. Из-за этого проверить её мультиметром невозможно. Для проверки исправности микросхемы TL 431 нужно использовать тестовую схему. Конечно, часто нет смысла искать перегоревший элемент и проще заменить схему целиком.

Программы расчёта для TL 431

В интернете существует множество сайтов, где вы сможете скачать программы-калькуляторы для расчёта параметров напряжения и силы тока. В них можно указывать типы резисторов, конденсаторов, микросхем и прочих составных частей схемы. TL 431 калькуляторы также бывают онлайн, они по функционалу проигрывают устанавливаемым программам, но если вам нужно исключительно входные/выходные и максимальные значения схемы, то они справятся с этой задачей.

Управляемый стабилитрон TL431 и Линейный Лабораторный блок питания 0-35В 0-1А (можно сделать и на 10А)

Всем добрый день дорогие Муськовчане. Долго думал, писать этот обзор или нет. Но все же решил написать, что бы рассказать Вам, как можно сделать Лабораторный линейный блок питания с широкой регулировкой напряжения (грубо и точно) и ограничением тока. Главным электронным компонентом будет широко распространенный управляемый стабилитрон TL431. Я несколько раз покупал на Али эти радиодетали, как в в корпусе ТО-92, так и в SMD исполнении, так как данная деталь очень широко используется в радиотехнике. В общем, всех неравнодушных к электронике, любителей самоделок прошу под Кат…

Немного истории, это была первая схема которую я собрал после 25 летнего перерыва. Пришлось все осваивать заново, тем более технологии продвинулись, появилась возможность изготавливать печатные платы по технологии ЛУТ, о чем я даже не мог мечтать в далекой юности… И сразу же стал Вопрос №1 — кроме паяльника, авометра и канифоли любому радиолюбителю нужен Линейный лабораторный блок питания. Который я решил изготовить самостоятельно. Можно было бы, конечно, что -то сколхозить на LM317, и т.п свою первую поделку, но… Это не наш метод… ©, потому я решил сколхозить что-то посложнее…
Нашел форум «Паяльник», выбрал там схему… И пошло-поехало… Сразу предупреждаю схема не моя, а замечательного автора, моего ныне друга Владимира 65, я как раз попал на начало обсуждения этой схемы, которая была проверена только в мультисиме, и в железе, я и еще пару форумчан собирали и проходили все возможные грабли, загубив кучу радиодеталей… Все печатные платы были нарисованы самостоятельно, понятно, что очень далеки до совершенства, но тем не менее блок питания работает больше 3-х лет, давая очень чистое от помех выходное напряжение… Потом была изготовлена 2 и 3 версия, но у меня на столе до сих пор работает именно этот первый мой «колхозный» блок питания.
Я дам прямую ссылку на тему, желающие повторить данный блок питания могут выбрать кучу вариантов под любые свои нужды, там же есть архивы с печатными платами разных авторов (и моя в том числе), потому выбор есть… Вот ссылка на тему: forum.cxem.net/index.php?/topic/123103-лабораторный-бп-на-tl431
Поскольку обзор про управляемый стабилитрон TL431 то дам популярное описание, что это такое. Желающие пополнить свой багаж знаний могут пройти по этой ссылке и прочитать про микросхему самостоятельно: vprl.ru/publ/tekhnologii/nachinajushhim/tl431_chto_ehto_za_quot_zver_quot_takoj/9-1-0-17
Мы же не будем отвлекаться и будем собирать Лабораторный блок питания.
Схема первой версии Лабораторного блока питания на TL431 была такая, там присутствует 2 варианта силовой платы на 1 (или 1.5) Ампера и на 10 Ампер. Я вообще не понимаю ЛабБП на 10-20А… Это уже что угодно, но не Лабораторный блок питания… Но по многочисленным просьбам трудящихся, пусть будет 2 варианта:

Я же решил собрать вариант 0-35В и возможность ограничения тока 0-1А. И пока еще не было ни одного случая, когда мне бы не хватило возможностей моего блока питания, именно как источника «чистого» питания без помех. Потому я буду рассказывать про свою версию.
Вот краткое описание схемы от автора Владимира65

под спойлером


Конструктивно источник питания состоит из 2-х плат, условно их назовем:
1. Плата управления

2. Силовая плата (на этой же плате расположен трансформатор для питания платы управления)

Увы, один силовой трансформатор нельзя использовать одновременно для силового напряжения и питания платы управления (если конечно не использовать отдельную, гальванически развязанную обмотку). У меня силовой трансформатор ТН-36, и я задействовал его все обмотки, потому пришлось купить небольшой трансформатор для питания платы управления.
Трансформатор ТН36 (Трансформатор Накальный) имеет мощность 30W и 4 независимые обмотки по 6.3В способные выдать ток 1.2А каждая. И это очень удобно, т. к позволяет ввести ручное (или автоматическое) переключение обмоток, что бы минимизировать тепловыделение на силовом транзисторе. Линейный блок питания, не смотря на замечательную чистоту выходного напряжения от помех, имеет такую особенность, что все «лишнее» напряжение падает на силовом транзисторе вызывая сильный нагрев… Рассмотрим на примере, скажем, вы на вход подали с трансформатора 30В, и выставили напряжение на выходе 5В. Грубо скажем, что 25В будут падать на силовом транзисторе и вызывать его сильный нагрев. Если же есть модуль переключения обмоток, то можно подать на выход не полное напряжение трансформатора, а скажем задействовать только одну обмотку с которой снимется 6В (а не 30), соотвественно на силовом транзисторе в тепло перейдет только 1В (а не 25В как выше было описано)…
Переключение обмоток было сделано на галетном переключателе. Схема ниже…

На рынке купил металлическую коробку от ЗУ «Ромашка», на его основе будет корпус моего ЛабБП На фото видно трансформатор и радиатор силового транзистора.

Пытаемся все собрать в кучу… Слабонервным не смотреть...))))

Колхозинг



Изготовил переднюю стенку из белого пластика… Получился вот такой симпатичный прибор…

Прибор имеет 3 ручки: 1. Регулировка ограничения тока; 2. Регулировка напряжения грубо; 3. Регулировка напряжения точно. Два светодиода, красный горит, когда блок находится в режиме ограничения тока, зеленый, когда блок находится в режиме стабилизации напряжения. Кроме того имеется ручка переключения обмоток, выключатель сетевого напряжения и 2 измерительных прибора: амперметр и Вольтметр.
В дальнейшем аналоговый прибор измерения напряжения был заменен электронным вольтметром с Али, т.к на шкале 0-30В точно выставить напряжение весьма проблематично.
Лицевая панель стала выглядеть так:

Колхозинг внутри под спойлером

колхозинг


Как можно заметить добавился еще один маленький трансформатор, для питания вольтметра, там же навесом распаян диодный мост и конденсатор. Вольтметр не прихотлив к питанию, потому подойдет любой трансформатор на 5-20В…
Вольтметр достаточно точный, и имеет небольшую погрешность…

Уже значительно позже, я купил осциллограф и замерил помехи на выходе при нагрузке 1А и напряжении 15В

Я до сих пор не очень умею читать осциллограммы, потому не буду комментировать результат, но мне кажется, что помех нет…
В общем в итоге у меня вышел отличный Лабораторный линейный блок питания, напряжение регулируется от 200мВ

и до 39В (без нагрузки или с слабой нагрузкой), при нагрузке 1А напряжение просаживается до 35В.

Мое животное прочитало обзор, судя по фото ему было ОЧЕНЬ интересно… Надеюсь Вам тоже…

Животное

tl431, tl432 — Регулируемые источники опорного напряжения — DataSheet

Свойства

  • Регулируемое выходное напряжение: от 2.5 В до 36 В
  • Нагрузочный ток: от 1 мА до 100 мА
  • Полное выходное сопротивление: 0.22 Ом
  • Отклонение точности установленного выходного напряжения 1% или 2 %
  • Температурный диапазон: от  — 40 °C до +125 °C

Применение

  • Источники питания
  • Промышленность
  • Автомобили

 

Купить TL431

 

Описание

TL431 и TL432 — регулируемые стабилитроны с гарантированной стабильностью в рабочем диапазоне температур.  Температурный диапазон расширен для автомобильной версии (от  — 40 °C до +125 °C).  Выходное напряжение может быть установлено в диапазоне от 2.5 В до 36 В с помощью двух внешних резисторов. TL431 и TL432 могут работать в широком диапазоне токов от 1 мА до 100 мА c полным динамическим сопротивлением 0.22 Ом. Отечественным налогом является микросхема 142ЕН19.

Типы корпусов

1 Схематическое представление

 

Расположение выводов для корпуса TO-92 (вид сверху)Рис. 2 Расположение выводов для корпуса SO8 (вид сверху)

 

Рис. 3 Расположение выводов для корпусов SOT23-5 и SOT23-3 (вид сверху)

Рис. 4 Расположение выводов для корпуса SOT323-6 (вид сверху)

 

Рис. 5 Блок-схема TL431 и TL432

 

 

2 Абсолютные максимальные значения и условия эксплуатации

 

Абсолютные максимальные значения
Обозначение Параметр Значение Ед. изм.
VKA Напряжение между катодом и анодом 37 В
Ik Диапазон катодного тока от -100 до +150 мА
Rthja Тепловое сопротивление между кристаллом и окружающей средой
TO-92 200 °C/Вт
SO-8 85 °C/Вт
SOT23-3L 248  °C/Вт
SOT23-5L  157  °C/Вт
SOT323-6L  221 °C/Вт
 Rthjс Тепловое сопротивление между кристаллом и корпусом
SO-8 30 °C/Вт
SOT23-3L 136 °C/Вт
SOT23-5L 67 °C/Вт
SOT323-6L 110 °C/Вт
Tstg Температура хранения от -65 до +150 °C
TJ Температура p-n перехода 150 °C
ESD TL431IY, TL431AIY-T: HBM (модель человеческого тела) 3000 В
TL431-TL432: HBM (модель человеческого тела)  2000
MM: модель машины 200
CDM: Модель заряженного устройства  1500
  1. Короткое замыкание может привести к перегреву. Все значения являются типовыми.
  2. Модель человеческого тела представляет собой конденсатор 100 пФ, заряженный до указанного напряжения, который разряжается между двумя выводами устройства, через резистор 1,5 кОм. Это проделывается для всех комбинаций пар связанных выводов.
  3. Модель машины: конденсатор 200 пФ , заряженный до указанного напряжения, который разряжается между двумя выводами устройства без внешнего резистора (внутреннее сопротивление < 5 Ом). Это проделывается для всех комбинаций пар связанных выводов.
  4. Модель заряженного устройства: все выводы и корпус заряжаются вместе до указанного значения напряжения, а затем разряжаются непосредственно на землю только через один вывод.

 

Рабочие значения
Обозначение Параметр Значение Ед. изм.
VKA Напряжение между катодом и анодом от Vref  до 36 В
Ik Катодный ток от 1 до 100 мА
Toper Диапазон рабочих температур на открытом воздухе
TL431C/AC от 0 до +70 °C
TL431I/AI — TL432I/AI от -40 до +105
TL431IY/AIY от -40 до +125

3 Электрические характеристики

 

TL431C (Tamb = 25° C, если не указано иное) 
Обозначение Параметр TL431C TL431AC Ед. изм.
Мин. Тип. Макс. Мин. Тип. Макс.
Vref Входное опорное напряжение В
VKA = Vref, Ik = 10 мА, Tamb = 25° C 2.44 2.495 2.55 2.47 2.495 2.52
Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax 2.423 2.567 2.453 2.537
 ΔVref Отклонение входного опорного напряжения в зависимости от температуры мВ
VKA = Vref, Ik = 10 мА, Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax 3 17 3 15
Vref/Vka Отношение изменения входного опорного напряжения к изменению напряжения между анодом и катодом (1)
Ik = 10 мА , ΔVKA = от 10 В до Vref -2.7 -1.4  -2.7 -1.4 мВ/В
ΔVKA = от 36 В до 10 В  -2 -1 -2 -1
 Iref Входной опорный ток  Ik = 10 мА, R1 = 10 кОм, R2 = ∞ мкА
Tamb = 25° C 1.8 4 1.8 4
Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax 5.2 5.2
ΔIref Отклонение входного опорного тока в зависимости от температуры мкА
Ik = 10 мА, R1 = 10 кОм, R2 = ∞
Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax 0.4 1.2 0.4 1.2
Imin Минимальный катодный ток для управления VKA = Vref  0.5 1 0.5 0.6 мА
 Ioff Катодный ток в закрытом состоянии  2.6  1000  2.6  1000  нА
|ZKA| Полное динамическое сопротивление (2) VKA = Vref, ΔIk = от 1 до 100 мА f ≤ 1 кГц  0.22  0.5  0.22 0.5 Ом
  1. См. пункт 3.1
  2. Полное динамическое сопротивление рассчитывается по формуле: |ZKA| =ΔVKA/ΔIk

 

TL431I/TL432I (Tamb = 25° C, если не указано иное) 
Обозначение Параметр TL431I/TL432I TL431AI/TL432AI Ед. изм.
Мин. Тип. Макс. Мин. Тип. Макс.
Vref Входное опорное напряжение В
VKA = Vref, Ik = 10 мА, Tamb = 25° C 2.44 2.495 2.55 2.47 2.495 2.52
Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax 2.41 2.58 2.44 2.55
ΔVref Отклонение входного опорного напряжения в зависимости от температуры (1) мВ
VKA = Vref, Ik = 10 мА, Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax 7 30 7 30
Vref/Vka Отношение изменения входного опорного напряжения к изменению напряжения между анодом и катодом
Ik = 10 мА , ΔVKA = от 10 В до Vref -2.7 -1.4  -2.7 -1.4 мВ/В
ΔVKA = от 36 В до 10 В  -2 -1 -2 -1
 Iref Входной опорный ток  Ik = 10 мА, R1 = 10 кОм, R2 = ∞ мкА
Tamb = 25° C 1.8 4 1.8 4
Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax 6.5 6.5
ΔIref Отклонение входного опорного тока в зависимости от температуры мкА
Ik = 10 мА, R1 = 10 кОм, R2 = ∞
Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax 0.8 2.5 0.8 1.2
Imin Минимальный катодный ток для управления VKA = Vref  0.5 1 0.5 0.7 мА
 Ioff Катодный ток в закрытом состоянии  2.6  1000  2.6  1000  нА
|ZKA| Полное динамическое сопротивление (2) VKA = Vref, ΔIk = от 1 до 100 мА f ≤ 1 кГц  0.22  0.5  0.22 0.5 Ом
  1. См. пункт 3.1
  2. Полное динамическое сопротивление рассчитывается по формуле: |ZKA| =ΔVKA/ΔIk

 

TL431IY (Tamb = 25° C, если не указано иное) 
Обозначение Параметр TL431IY TL431AIY Ед. изм.
Мин. Тип. Макс. Мин. Тип. Макс.
Vref Входное опорное напряжение В
VKA = Vref, Ik = 10 мА, Tamb = 25° C 2.44 2.495 2.55 2.47 2.495 2.52
Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax 2.41 2.58 2.44 2.55
ΔVref Отклонение входного опорного напряжения в зависимости от температуры (1) мВ
VKA = Vref, Ik = 10 мА, Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax 7 30 7 30
Vref/Vka Отношение изменения входного опорного напряжения к изменению напряжения между анодом и катодом
Ik = 10 мА , ΔVKA = от 10 В до Vref -2.7 -1.4  -2.7 -1.4 мВ/В
ΔVKA = от 36 В до 10 В  -2 -1 -2 -1
 Iref Входной опорный ток  Ik = 10 мА, R1 = 10 кОм, R2 = ∞ мкА
Tamb = 25° C 1.8 4 1.8 4
Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax 6.5 6.5
ΔIref Отклонение входного опорного тока в зависимости от температуры мкА
Ik = 10 мА, R1 = 10 кОм, R2 = ∞
Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax 0.8 2.5 0.8 1.2
Imin Минимальный катодный ток для управления VKA = Vref  0.5 1 0.5 0.6 мА
 Ioff Катодный ток в закрытом состоянии  2.6  1000  2.6  1000  нА
Tmin ≤ Tamb ≤ Tmax 3000 3000
|ZKA| Полное динамическое сопротивление (2) VKA = Vref, ΔIk = от 1 до 100 мА f ≤ 1 кГц  0.22  0.5  0.22 0.5 Ом
  1. См. пункт 3.1
  2. Полное динамическое сопротивление рассчитывается по формуле: |ZKA| =ΔVKA/ΔIk

 

3.1 Отклонение входного опорного напряжения в диапазоне температур

 

ΔVref определяется как разница между максимальным и минимальным значениями, полученными на всем диапазоне температур.

Рис. 6 Отклонение входного опорного напряжения на всем диапазоне температур

 

Рис. 7 Тестовая цепь для VKA = Vref

 

Рис. 8 Тестовая цепь для режима управления

 

Рис. 9 Тестовая цепь для Ioff

 

Рис. 10 Цепь для проверки запаса по фазе и усиления по напряжению

 

Рис. 11 Цепь для проверки времени срабатывания

Рис. 12 Зависимость опорного напряжения от температуры

Рис. 13 Зависимость опорного напряжения от катодного тока

Рис. 14 Зависимость опорного напряжения от катодного тока в приближенном масштабе

Рис. 15 Опорный ток от температуры

Рис. 16 Катодный ток в закрытом состоянии от температуры

Рис. 17 Зависимость отношения изменения Vref к VKA от температуры

Рис. 18 Статическое полное сопротивление от температуры

Рис. 19 Минимальный рабочий ток от температуры

Рис. 20 Усиление и фаза от температуры

Рис. 21 Стабильность при разных емкостях нагрузки

Рис. 22 Максимальная рассеиваемая мощность

Рис. 23 Импульсная характеристика для Ik = 1 мА

4 Применение

 

Рис. 24 Схема включения для компаратора с опорным напряжением

 

Параметры Значения
Диапазон входного напряжения от 0 В до 5 В
Входное сопротивление 10 кОм
Напряжение питания 24 В
Катодный  (Ik) 5 mA
Уровень выходного напряжения ~2 В – VSUP
Логический вход VIH/VIL VL
Рис. 25 Схема включения для параллельного стабилизатора
Параметры Значения
Отклонение опорного напряжения 1.0 %
Напряжение питания 24 В
Катодный ток (Ik) 5 мА
Уровень выходного напряжения 2.5 В — 36 В
Нагрузочная емкость 100 нФ
Резисторы обратной связи (R1 & R2) 10 kΩ

 

Рис. 26 Схема мощного стабилизатора напряжения
  1. Сопротивление R должно обеспечивать ток  ≥1 mA для TL431 при минимуме V(BATT).

 

Рис. 27 Схема управления трехвыводного стабилизатора с фиксированным выходом

 

Рис. 28 Схема мощного параллельного стабилизатора

 

Рис. 29 Схема с зашитой от перенапряжений

 

Рис. 30 Высокоточный стабилизатор 5 В, 1.5 А на LM317

 

Рис. 31 Эффективный, высокоточный стабилизатор на 5 В
  1. Резистор Rb должен обеспечивать катодный ток для TL431 ≥1 мА.
Рис 32 ШИМ конвертер с опорным напряжением на TL431

 

Рис. 33 Схема устройства контроля напряжения
  1. R3 и R4 следует подобрать такими, чтобы обеспечить желаемую яркость свечения светодиодов и катодный ток  ≥1 мА при напряжении VI(BATT)

 

Рис. 34 Реле времени

 

Рис. 35 Высокоточный ограничитель тока

 

Рис. 36 Прецизионный источник постоянного тока

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Распиновка, характеристики и техническое описание регулятора

TL431

TL431 - это диод-стабилизатор , выходное напряжение которого можно программировать, изменяя номиналы подключенных к нему резисторов. Он действует почти как стабилитрон, за исключением того, что номинальное напряжение этой микросхемы программируется. Она обычно используются для обеспечения отрицательных или положительных источников опорного напряжения.

Конфигурация контактов

Номер контакта

Имя контакта

Описание

1

Номер ссылки

Этот вывод устанавливает номинальное напряжение стабилитрона.

2

Анод

Анод эквивалентного стабилитрона

3

Катод

Катод эквивалентного стабилитрона

Характеристики

  • Программируемый стабилитрон
  • Выходное напряжение: 2.От 5 В до 36 В
  • Выходной ток: от 1 мА до 100 мА (ток стока)
  • Допуск выходного напряжения: ± 4%
  • Выходное сопротивление: 0,22 Ом
  • Доступен в корпусах To-92 (3 контакта) и PDIP, SOIC (8 контактов)

Примечание: Полную техническую информацию можно найти в техническом описании TL431 , приведенном в конце этой страницы.

TL431 Альтернатива

Стабилитроны

Варианты

TLV431, TS431LI, LM431

TL431 Обзор

TL431 является регулятором программируемого шунта , который может обеспечить как положительный, так и отрицательные опорные напряжения.Это диод Зенера которого номинальное напряжение может регулироваться на основе значения резисторов, соединенных с опорным штифтом. Он широко используются в качестве опорного низкого напряжения затрат поставщика в изолированных цепях питания.

Из внутренней схемы микросхемы, показанной выше, мы можем заметить, что она состоит из NPN-транзистора с операционным усилителем, который имеет точное напряжение 2,5 В на неинвертирующем выводе. Коллектор и эмиттер транзистора образуют катод и анодный вывод IC соответственно.Теперь вы можете думать об ИС как о компараторе, у которого одна сторона компаратора имеет точное 2,5 В, а другая сторона может быть настроена с помощью эталонного вывода.

Это свойство очень удобно для импульсных источников питания, где TL431 может использоваться для сравнения выходного напряжения с желаемым напряжением и обеспечения обратной связи для управления частотой переключения. Обычно вместе с этой установкой используется оптопара для изоляции стороны высокого напряжения. Помимо этого, ИС находит применение во многих схемах, где можно использовать стабилитрон, некоторые из них перечислены ниже.

Приложения

  • Импульсный режим Источники питания
  • Изолированные цепи питания
  • Компараторы напряжения
  • Цепи регулирования тока

2D модель (ТО-92)

Микросхема также доступна в 8-выводном корпусе. Размеры упаковки ТО-92 указаны ниже

Как работает шунтирующий регулятор TL431, техническое описание, приложение

В этом посте мы узнаем, как микросхема шунтирующего регулятора обычно работает в схемах SMPS.Мы возьмем пример популярного устройства TL431 и попытаемся понять его использование в электронных схемах с помощью нескольких замечаний по его применению.

Электрические характеристики

Технически устройство TL431 называется программируемым шунтирующим стабилизатором, простым языком его можно понимать как регулируемый стабилитрон.

Давайте узнаем больше о его характеристиках и примечаниях к применению.

TL431 обладает следующими основными характеристиками:

  • Выходное напряжение настраивается или программируется из 2.5 В (минимальное задание) до 36 В.
  • Выходное сопротивление низкое динамическое, около 0,2 Ом.
  • Допустимая нагрузка по току приемника до 100 мА.
  • В отличие от обычных стабилитронов, уровень шума незначителен.
  • Реакция переключения молниеносная.

Как работает IC TL431?

TL431 представляет собой трехконтактный транзистор, подобный (например, BC547) регулируемому или программируемому стабилизатору напряжения.
Выходное напряжение можно измерить, используя всего два резистора на указанных выводах устройства.

На схеме ниже показана внутренняя блок-схема устройства, а также обозначения контактов.

На следующей схеме показаны выводы фактического устройства. Давайте посмотрим, как это устройство можно сконфигурировать в практических схемах.

Примеры схем с использованием TL431

Схема ниже показывает, как вышеуказанное устройство TL431 можно использовать в качестве типичного шунтирующего регулятора.

На приведенном выше рисунке показано, как с помощью всего лишь пары резисторов TL431 можно подключить как шунтирующий стабилизатор для генерации выходных сигналов от 2.От 5 до 36 В. R1 - переменный резистор, который используется для регулировки выходного напряжения.

Последовательный резистор на плюсовом входе питания можно рассчитать по закону Ома:

R = Vi / I = Vi / 0,1

Здесь Vi - вход питания, который должен быть ниже 35 В. 0,1 или 100 мА - это Максимальный шунтирующий ток, указанный в спецификации ИС, а R - резистор в Ом.

Расчет резисторов шунтирующего регулятора

Следующая формула подходит для получения значений различных компонентов, используемых для фиксации напряжения шунта.

Vo = (1 + R1 / R2) Vref

В случае, если 78XX необходимо использовать вместе с устройством, можно использовать следующую схему:

Земля катода TL431 соединена с контактом заземления 78XX. Выход из 78XX IC связан с цепью делителя потенциала, которая определяет выходное напряжение.

Детали можно идентифицировать по формуле, показанной на схеме.

Приведенные выше конфигурации ограничены максимальным током на выходе 100 мА.Для увеличения тока можно использовать транзисторный буфер, как показано на следующей схеме.

На приведенной выше схеме расположение большинства деталей аналогично конструкции первого шунтирующего регулятора, за исключением того, что здесь катод снабжен положительным резистором, а точка также становится базовым триггером подключенного буферного транзистора.

Выходной ток будет зависеть от величины тока, который транзистор может потреблять.

На приведенной выше диаграмме мы видим два резистора, значения которых не указаны, один последовательно с входной линией питания, другой - на базе транзистора PNP.

Резистор на входе ограничивает максимально допустимый ток, который может быть поглощен или шунтирован транзистором PNP. Это можно рассчитать так же, как обсуждалось ранее для первой схемы регулятора TL431. Этот резистор защищает транзистор от сгорания из-за короткого замыкания на выходе.

Резистор на базе транзистора не критичен и может произвольно выбирать любое значение от 1 кОм до 4 кОм.

Области применения ИС TL431

Хотя приведенные выше конфигурации могут быть использованы в любом месте, где могут потребоваться установка напряжения точности и ссылки, он широко используется в схемах SMPS в настоящее время для формирования точного опорного напряжения для подключенного опто ответвителя, который в Turn побуждает входной МОП-транзистор SMPS отрегулировать выходное напряжение точно до желаемых уровней.

Для получения дополнительной информации посетите https://www.fairchildsemi.com/ds/TL/TL431A.pdf

Разработка, анализ и оценка точной модели TL431

Линейные регуляторы

Я использовал схему таблицы данных для создания модели TL431. Это очень похоже на подход Гельмута Зенневальда и кажется простым способом разработки модели, в то время как схема доступна и не очень сложна. Однако схема - это только отправная точка.Существует большая разница между дизайном на уровне платы с дискретными компонентами и дизайном микросхемы. При проектировании с использованием дискретных компонентов разработчик уровней платы старается избегать влияния не очень стабильных параметров (или параметров с большим возможным отклонением) на параметры платы. Обычно это достигается за счет широкого использования пассивных компонентов и выбора решений, которые не сильно зависят от параметров полупроводников (например, BJT betta , вариации Vbe / Ic и т. Д.). С другой стороны, разработчики микросхем ограничены в выборе пассивных компонентов, но могут изменять параметры процесса и геометрию устройства для создания полупроводниковых устройств с желаемыми параметрами.Это означает, что для схемы микросхемы потребуется очень точное представление компонентов, используемых для достижения желаемой производительности. Если вы попытаетесь использовать какой-нибудь универсальный транзистор для микросхемы, вы можете получить не очень точную модель детали.

Предлагаемая модель представлена ​​на следующей схеме.

TL431ED Схема модели

Необходимо было настроить параметры транзисторов, чтобы получить желаемый уровень точности модели. Я не знаю параметров транзисторов, используемых в этой конструкции микросхемы.Я эмпирически скорректировал некоторые параметры модели, чтобы добиться наилучшего соответствия модели и производительности чипа. Основные параметры транзистора, влияющие на работу модели, указаны в заявлении .MODEL. В дополнение к этому, необходимо было контролировать распределение тока между транзисторами Q2 и Q3 (и некоторыми другими). Эта настройка сильно влияет на точность измерения постоянного тока. В общем, на ток через транзистор сильно влияет параметр модели Is (транспортный ток насыщения).Вы можете использовать отдельный оператор .MODEL для каждого транзистора, для которого требуется значение транспортного тока насыщения, отличное от значения по умолчанию (Is = 1e-16). Или вы можете использовать параметр « area » для масштабирования токов устройства. Для транзистора было удобнее использовать параметр «площадь» с тем же оператором .MODEL.

Значения некоторых других компонентов были скорректированы для лучшего соответствия техническим характеристикам.

TL431 Модель создана в виде иерархического блока TL431ED.asc для использования вместе со схематическим обозначением TL431ED.asy .

Вы также можете использовать версию подсхемы этой модели TL431ED.sub вместе с символом TL431.asy . Подсхема TL431ED может быть легко интегрирована в любое программное обеспечение для моделирования, совместимое со SPICE.

Прикрепленный файл TL431.zip содержит все необходимые файлы модели LTSPICE для TL431 вместе со схемами тестового стенда, которые используются для проверки и сравнения производительности недавно созданных и других моделей.

Результаты испытательного стенда

будут обсуждаться в следующем разделе .

Комментарии

Отсутствует

Код 404 страница не найдена. К сожалению, страница отсутствует или перемещена.

Ниже приведены основные подразделы этого сайта.


  • Главная страница General Electronics
  • Мой канал YouTube Electronics
  • Проекты микроконтроллеров Arduino
  • Raspberry Pi и Linux
  • Пересмотр регистров порта Arduino
  • Digispark ATtiny85 с MCP23016 GPIO Expander
  • Программа безопасного построения H-моста
  • Построить управление двигателем с H-мостом без фейерверков
  • MOSFET H-мост для Arduino 2
  • Гистерезис компаратора и триггеры Шмитта
  • Учебное пособие по теории компараторов
  • Работа и использование фотодиодных схем
  • Реле постоянного тока с оптопарой MOSFET с фотоэлектрическими драйверами
  • Подключение твердотельных реле Crydom MOSFET
  • Photodiode Op-Amp Circuits Tutorial
  • Входные цепи оптопары для ПЛК
  • h21L1, 6N137A, FED8183, TLP2662 Оптопары с цифровым выходом
  • Цепи постоянного тока с LM334
  • LM334 Цепи CCS с термисторами, фотоэлементами
  • LM317 Цепи источника постоянного тока
  • TA8050P Управление двигателем с Н-мостом
  • Оптическая изоляция элементов управления двигателем с Н-образным мостом
  • Управление двигателем с Н-мостом на всех NPN-транзисторах
  • Базовые симисторы и тиристоры
  • Твердотельные реле переменного тока с симисторами
  • Светоактивированный кремниевый управляемый выпрямитель (LASCR)
  • Базовые схемы транзисторных драйверов для микроконтроллеров
  • ULN2003A Транзисторная матрица Дарлингтона с примерами схем
  • Учебное пособие по использованию силовых транзисторов Дарлингтона TIP120 и TIP125
  • Управление силовыми транзисторами 2N3055-MJ2955 с транзисторами Дарлингтона
  • Что такое биполярные транзисторные переключатели
  • Учебное пособие по переключению силовых МОП-транзисторов с N-каналом
  • Учебное пособие по переключателю P-Channel Power MOSFET
  • Построение транзисторного управления двигателем с H-мостом
  • Управление двигателем H-Bridge с силовыми МОП-транзисторами
  • Другие примеры схем H-моста силового полевого МОП-транзистора
  • Создание высокопроизводительного транзисторного управления двигателем с H-мостом
  • Теория и работа конденсаторов
  • Построить вакуумную трубку 12AV6 AM-радио
  • Катушки для высокоселективного кристаллического радио
  • Добавление двухтактного выходного каскада к звуковому усилителю Lm386
  • Исправление источника питания
  • Основные силовые трансформаторы
  • Схемы транзисторно-стабилитронного стабилизатора
  • Уловки и подсказки для регуляторов напряжения серии LM78XX
  • Биполярные источники питания
  • Создайте регулируемый источник питания 0-34 В с Lm317
  • Использование датчиков Холла с переменным током
  • Использование переключателей и датчиков на эффекте Холла
  • Использование ратиометрических датчиков на эффекте Холла
  • Использование датчиков Холла с Arduino-ATMEGA168
  • Простой преобразователь от 12-14 В постоянного тока до 120 В переменного тока
  • Глядя на схемы оконного компаратора
  • Автоматическое открытие и закрытие окна теплицы
  • La4224 Усилитель звука 1 Вт
  • Управление двигателем H-Bridge с силовыми МОП-транзисторами Обновлено
  • Обновлено в сентябре 2017 г .:
  • Веб-мастер
  • Раскрытие
  • Бристоль, Юго-Западная Вирджиния
  • Наука и технологии
  • 2017 Обновления и удаления веб-сайта
  • Электроника для хобби
  • Конституция США
  • Христианство 101
  • Религиозные темы
  • Электронная почта

»Главная " Эл. адрес »Пожертвовать »Преступление »Хобби Электроника
» Защита окружающей среды »Расизм »Религия »Бристоль VA / TN

»Архив 1 »Архив 2 »Архив 3 »Архив 4 »Архив 5
» Архив 6 »Архив 7 »Архив 8 »Архив 9


Веб-сайт Авторские права Льюис Лофлин, Все права защищены.

Отсутствует

Код 404 страница не найдена. К сожалению, страница отсутствует или перемещена.

Ниже приведены основные подразделы этого сайта.


  • Главная страница General Electronics
  • Мой канал YouTube Electronics
  • Проекты микроконтроллеров Arduino
  • Raspberry Pi и Linux
  • Пересмотр регистров порта Arduino
  • Digispark ATtiny85 с MCP23016 GPIO Expander
  • Программа безопасного построения H-моста
  • Построить управление двигателем с H-мостом без фейерверков
  • MOSFET H-мост для Arduino 2
  • Гистерезис компаратора и триггеры Шмитта
  • Учебное пособие по теории компараторов
  • Работа и использование фотодиодных схем
  • Реле постоянного тока с оптопарой MOSFET с фотоэлектрическими драйверами
  • Подключение твердотельных реле Crydom MOSFET
  • Photodiode Op-Amp Circuits Tutorial
  • Входные цепи оптопары для ПЛК
  • h21L1, 6N137A, FED8183, TLP2662 Оптопары с цифровым выходом
  • Цепи постоянного тока с LM334
  • LM334 Цепи CCS с термисторами, фотоэлементами
  • LM317 Цепи источника постоянного тока
  • TA8050P Управление двигателем с Н-мостом
  • Оптическая изоляция элементов управления двигателем с Н-образным мостом
  • Управление двигателем с Н-мостом на всех NPN-транзисторах
  • Базовые симисторы и тиристоры
  • Твердотельные реле переменного тока с симисторами
  • Светоактивированный кремниевый управляемый выпрямитель (LASCR)
  • Базовые схемы транзисторных драйверов для микроконтроллеров
  • ULN2003A Транзисторная матрица Дарлингтона с примерами схем
  • Учебное пособие по использованию силовых транзисторов Дарлингтона TIP120 и TIP125
  • Управление силовыми транзисторами 2N3055-MJ2955 с транзисторами Дарлингтона
  • Что такое биполярные транзисторные переключатели
  • Учебное пособие по переключению силовых МОП-транзисторов с N-каналом
  • Учебное пособие по переключателю P-Channel Power MOSFET
  • Построение транзисторного управления двигателем с H-мостом
  • Управление двигателем H-Bridge с силовыми МОП-транзисторами
  • Другие примеры схем H-моста силового полевого МОП-транзистора
  • Создание высокопроизводительного транзисторного управления двигателем с H-мостом
  • Теория и работа конденсаторов
  • Построить вакуумную трубку 12AV6 AM-радио
  • Катушки для высокоселективного кристаллического радио
  • Добавление двухтактного выходного каскада к звуковому усилителю Lm386
  • Исправление источника питания
  • Основные силовые трансформаторы
  • Схемы транзисторно-стабилитронного стабилизатора
  • Уловки и подсказки для регуляторов напряжения серии LM78XX
  • Биполярные источники питания
  • Создайте регулируемый источник питания 0-34 В с Lm317
  • Использование датчиков Холла с переменным током
  • Использование переключателей и датчиков на эффекте Холла
  • Использование ратиометрических датчиков на эффекте Холла
  • Использование датчиков Холла с Arduino-ATMEGA168
  • Простой преобразователь от 12-14 В постоянного тока до 120 В переменного тока
  • Глядя на схемы оконного компаратора
  • Автоматическое открытие и закрытие окна теплицы
  • La4224 Усилитель звука 1 Вт
  • Управление двигателем H-Bridge с силовыми МОП-транзисторами Обновлено
  • Обновлено в сентябре 2017 г .:
  • Веб-мастер
  • Раскрытие
  • Бристоль, Юго-Западная Вирджиния
  • Наука и технологии
  • 2017 Обновления и удаления веб-сайта
  • Электроника для хобби
  • Конституция США
  • Христианство 101
  • Религиозные темы
  • Электронная почта

»Главная " Эл. адрес »Пожертвовать »Преступление »Хобби Электроника
» Защита окружающей среды »Расизм »Религия »Бристоль VA / TN

»Архив 1 »Архив 2 »Архив 3 »Архив 4 »Архив 5
» Архив 6 »Архив 7 »Архив 8 »Архив 9


Веб-сайт Авторские права Льюис Лофлин, Все права защищены.

Лучшая цена регулятор tl431 - Выгодные предложения на регулятор tl431 от глобальных продавцов регулятора tl431

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для регулятора tl431. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший регулятор tl431 вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели регулятор TL431 на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в регуляторе tl431 и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести Regulator tl431 по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *