Kapag nagdidisenyo ng mga electronic circuit, madalas na kailangan ang isang low-power voltage regulator o isang reference na pinagmumulan ng boltahe. Ang isang bilang ng mga nakapirming boltahe ay sarado sa pamamagitan ng unregulated integral stabilizers. Adjustable build on chip LM317, ngunit mayroon itong ilang mga likas na bahid at kadalasang hindi kinakailangang paggana. Sa maraming kaso, malulutas ng TL431 chip ang problema, na magbibigay-daan sa iyong makakuha ng low-power stable boltahe na pinagmumulan na maaaring iakma mula 2.5 hanggang 36 V.
Nilalaman
Ano ang TL431 chip
Ang microcircuit na ito, na binuo noong 70s ng ikadalawampu siglo, ay madalas na tinatawag na "adjustable zener diode", at itinalaga sa diagram bilang isang zener diode na may dalawang klasikal na konklusyon - isang anode at isang cathode. Mayroon ding ikatlong konklusyon, ang layunin nito ay tatalakayin mamaya. Mukhang isang micro-assembly zener diode ay hindi naaalala sa lahat. Ginagawa ito, tulad ng isang maginoo na microcircuit, sa ilang mga pagpipilian sa pakete. Sa una, ang mga pagpipilian ay ginawa lamang para sa isang board na may mga butas (tunay na butas), sa pagbuo ng mga teknolohiya ng SMD, ang TL431 ay nagsimulang "naka-pack" sa mga naka-mount na pakete sa ibabaw, kabilang ang mga sikat na SOT na may ibang bilang ng mga pin. Ang pinakamababang bilang ng mga binti na kinakailangan para sa operasyon ay 3. Ang ilang mga kaso ay naglalaman ng higit pang mga pin. Ang labis na mga binti ay hindi konektado kahit saan, o nadoble.
Mga Pangunahing Tampok ng TL431
Ang mga pangunahing katangian, ang kaalaman kung saan ay sapat na upang maisagawa ang 90+ porsyento ng mga gawain na lumitaw sa pagbuo ng mga electronic circuit:
- mga limitasyon ng boltahe ng output - 2.5 ... 36 V (maaaring maiugnay ito sa mga minus, dahil ang mga modernong regulator ay may mas mababang limitasyon ng 1.5 V);
- ang pinakamataas na kasalukuyang ay 100 mA (ito ay maliit, maihahambing sa isang medium power zener diode, kaya hindi mo dapat overload ang microcircuit, wala itong proteksyon);
- panloob na pagtutol (impedance ng isang katumbas na dalawang-terminal na network) - tungkol sa 0.22 Ohm;
- dynamic na pagtutol - 0.2 ... 0.5 Ohm;
- halaga ng pasaporte Uref = 2.495 V, katumpakan - depende sa serye, mula ± 0.5% hanggang ± 2%;
- saklaw ng temperatura ng pagpapatakbo para sa TL431С – 0…+70 °С, para sa TL431A – minus 40…+85 °С.
Ang iba pang mga katangian, kabilang ang mga graph ng dependence ng mga parameter sa temperatura, ay matatagpuan sa datasheet. Ngunit sa karamihan ng mga kaso ay hindi sila kakailanganin.
Layunin ng mga konklusyon at prinsipyo ng pagpapatakbo
Kapag pinag-aaralan ang panloob na istraktura ng microcircuit, nagiging malinaw na ang paghahambing sa zener diode ay sa halip arbitrary.
Higit sa lahat, ang istraktura ng TL431 ay kahawig ng isang comparator. Ang isang reference na boltahe na Vref na 2.5 V ay inilalapat sa inverting output.Ang boltahe na ito ay nagpapatatag, kaya ang output ay magiging matatag din. Ang di-inverting na output ay inilabas. Kung ang boltahe na inilapat dito ay hindi lalampas sa reference na boltahe, output ng paghahambing sero, ang transistor ay sarado, walang kasalukuyang daloy. Kung ang boltahe sa direktang input ay lumampas sa 2.5 V, pagkatapos ay lilitaw ang isang positibong antas sa output ng differential amplifier, bubukas ang transistor, at ang kasalukuyang ay nagsisimulang dumaloy dito. Ang kasalukuyang ito ay limitado sa pamamagitan ng panlabas na pagtutol. Ang pag-uugali na ito ay kahawig ng pagkasira ng avalanche ng isang zener diode kapag ang isang reverse boltahe ay inilapat dito. Ang diode ay idinisenyo upang maprotektahan laban sa reverse switching on ng microcircuit.
Mahalaga! Ang boltahe reference pin ay hindi dapat iwanang hindi nakakonekta at nangangailangan ng isang minimum na 4µA ng kasalukuyang.
Sa katunayan, ang pamamaraan na ito ay may kondisyon - ito ay angkop lamang para sa pagpapaliwanag ng likas na katangian ng trabaho. Sa katotohanan, ang lahat ay ipinatupad ayon sa iba pang mga prinsipyo. Kaya, sa loob ng circuit hindi ka makakahanap ng isang punto na may reference na boltahe na 2.5 V.
Mga halimbawa ng switching circuit
Ang isa sa mga opsyon para sa TL431 switching circuit ay isang conventional comparator. Maaari kang bumuo ng ilang uri ng mga threshold relay dito - halimbawa, isang level relay, isang lighting relay, atbp. Tanging ang reference na pinagmulan ng boltahe ay built-in at hindi maaaring iakma, samakatuwid, ang kasalukuyang at boltahe drop sa pamamagitan ng sensor ay kinokontrol.
Sa sandaling bumaba ang 2.5 V sa sensor, ang output transistor ng microcircuit ay bubukas, ang kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng LED at ito ay umiilaw. Sa halip na LED, maaari kang gumamit ng low-power relay o transistor switch na nagpapalit ng load. Maaaring gamitin ang risistor R1 upang ayusin ang antas ng operasyon ng comparator. Ang R2 ay nagsisilbing ballast at nililimitahan ang kasalukuyang sa pamamagitan ng LED.
Ngunit ang gayong pagsasama ay hindi ginagawang posible na gamitin ang lahat ng mga tampok ng TL431 - ang comparator ay maaaring itayo sa anumang iba pang microcircuit na mas angkop para sa mga naturang relay.Ang parehong pagpupulong ay idinisenyo para sa iba pang mga layunin.
Ang pinakasimpleng circuit para sa paglipat sa TL431 sa parallel regulator mode ay isang 2.5 V reference voltage source. Para dito, isang ballast lamang ang kailangan risistor, na maglilimita sa kasalukuyang sa pamamagitan ng output transistor.
Mahalaga! Hindi tulad ng klasikong zener diode switching circuit, hindi ka dapat mag-install ng kapasitor na kahanay sa output. Ito ay maaaring humantong sa mga parasitic oscillations. Sa pangkalahatan, hindi ito kailangan, dahil ang mga developer ay gumawa ng mga hakbang upang mabawasan ang ingay sa output. Ngunit dahil dito, ang microcircuit ay hindi maaaring gamitin bilang batayan para sa isang generator ng ingay, tulad ng isang maginoo na zener diode.
Higit na ganap ang mga kakayahan ng microcircuit ay ginagamit sa isang feedback circuit na nabuo ng resistors R1 at R2.
Kapag ang kapangyarihan ay inilapat, ang output boltahe ay tumataas at nagpapatatag sa loob ng ilang microseconds (slew rate ay hindi standardized). Naka-set na si Ustab divider, maaari itong kalkulahin sa pamamagitan ng formula na Ustab=2.495*(1+R2/R1). Kapag kinakalkula, dapat tandaan na ang panloob na pagtutol na may tulad na pagsasama ay tumataas ng (1 + R2 / R1) na beses.
Maaari mong dagdagan ang kapasidad ng pagkarga ng stabilizer sa klasikal na paraan sa pamamagitan ng pag-on ng karagdagang bipolar transistor.
Mahalaga! Ang transistor ay kinakailangang kasama sa circuit ng feedback loop.
Ang ganitong pagsasama ay nagpapalit ng circuit sa isang parallel regulator, na nangangailangan ng input boltahe na lumampas sa output boltahe. Ang kahusayan nito ay hindi maaaring lumampas sa ratio ng Uout/Uin. Pinapalala nito ang mga parameter ng stabilizer, kaya mas mahusay na gumamit ng isang field-effect transistor, ang pagbaba ng boltahe dito ay mas mababa.
Dito, ang kahusayan ay mas mataas dahil sa mas maliit na kinakailangang pagkakaiba sa pagitan ng input at output boltahe, ngunit ang isang karagdagang mapagkukunan ng kapangyarihan ay kinakailangan para sa transistor gate - ang boltahe nito ay dapat lumampas sa Vin.
Sa TL431, maaari kang mag-assemble ng kasalukuyang stabilizer.
Ang kasalukuyang sa circuit ng kolektor ng transistor ay magiging katumbas ng Istab \u003d Vref / R1.
Kung ang parehong circuit ay kasama sa anyo ng isang dalawang-terminal na network, pagkatapos ay isang kasalukuyang limiter ang makukuha.
Ang kasalukuyang ay magiging limitado sa Io=Vref/R1+Ika. Ang halaga ng ballast risistor ay dapat mapili mula sa mga kondisyon Rb=Uin(Io/hfe+Ika), kung saan ang hfe ay ang transistor gain. Maaari itong masukat gamit ang isang multimeter na may ganitong function.
Ang mga radio amateur ay gumagamit ng microcircuits sa mga hindi karaniwang inklusyon. Ang TL431 ay may tendensiyang ma-excite sa sarili, na isang kawalan. Ngunit ginagawa nitong posible na gamitin ito bilang mga generator na kinokontrol ng boltahe. Upang gawin ito, ang isang kapasitor ay naka-install sa output.
Ano ang mga analogue
Ang microcircuit ay may mataas na katanyagan sa mundo ng mga propesyonal at mahilig sa electronics. Samakatuwid, ito ay ginawa ng maraming mga tagagawa. Ang mga sikat na kumpanya sa mundo na Texas Instruments (bilang isang developer), Motorola, Fairchild Semiconductor at iba pa ay gumagawa ng microcircuit sa ilalim ng orihinal na pangalan. Imposibleng hindi banggitin ang naunang inilabas na TL430 stabilizer, na may Vref = 2.75 V at isang maximum na operating kasalukuyang nadagdagan ng isa at kalahating beses. Ngunit ang microcircuit na ito ay hindi gaanong hinihiling, at hindi nabuhay hanggang sa simula ng panahon ng pag-mount ng SMD.
Ang iba pang mga tagagawa ay gumagawa ng isang regulator ng boltahe na may iba pang mga indeks ng titik, ngunit palagi silang may mga numero na 431 sa kanilang mga pangalan (kung hindi man ay hindi bibigyan ng pansin ng mamimili ang hindi kilalang microcircuit). Nasa merkado ay:
- KA431AZ;
- KIA431;
- HA17431VP;
- IR9431N
at iba pang microcircuits na katulad ng functionality. Ngunit ang mga produkto ng hindi kilalang at hindi kilalang mga tagagawa ay hindi ginagarantiyahan ang pagsunod sa mga parameter.
Mayroong isang domestic analogue - KR142EN19A, na ginawa sa pakete ng KT-26 (katulad ng isang mababang power transistor). Ito ay ganap na katulad ng orihinal na chip, ngunit ang ilang mga katangian ay bahagyang naiiba. Kaya, ang panloob na pagtutol ay na-normalize sa loob ng <0.5 Ohm.
Mahalagang banggitin ang SG6105 PWM controller. Naglalaman ito ng dalawang panloob na stabilizer, ganap na magkapareho sa TL431. Ang mga ito ay may hiwalay na mga terminal at maaaring magamit bilang reference na pinagmumulan ng boltahe.
Paano suriin ang pagganap ng TL431 chip
Ang microcircuit ay may medyo kumplikadong panloob na istraktura, kaya hindi ito masuri ng isang tester. Sa anumang kaso, kakailanganin mong mangolekta ng ilang uri ng scheme. Kung mayroong isang regulated power supply, pagkatapos ay tatlong resistors at isang LED ay kinakailangan.
Ang boltahe ng power supply ay dapat na hindi hihigit sa 36 V. Ang R1 ay pinili upang sa maximum na boltahe, ang kasalukuyang sa pamamagitan ng LED ay hindi lalampas sa 10-15 mA. Ang ratio ng R1 at R3 ay dapat na tulad na sa pinakamataas na boltahe ng pinagmulan, higit sa 2.5 V ay bumaba sa R3, at mas mabuti na higit sa 3. Kapag ang output boltahe ay tumaas mula sa 0 V upang maabot ang threshold sa R3, ang LED ay kumikislap, na nangangahulugang gumagana ang microcircuit. Hindi mo mai-install ang LED, ngunit sukatin lamang ang boltahe sa katod - dapat itong biglang magbago.
Kung walang regulated source, ngunit mayroong power supply na may pare-parehong boltahe, kakailanganin mong gumamit ng potentiometer sa halip na R3. Kapag ang makina ay umiikot sa magkabilang direksyon, ang LED ay dapat umilaw at lumabas.
Ang merkado ng mga elektronikong sangkap ay nag-aalok ng napakalawak na hanay ng pinagsama-samang mga regulator ng boltahe.Ngunit ang saklaw ay napakalawak, kaya maraming uri ng microcircuits ang may angkop na lugar sa merkado. Kasama ang TL431.
Mga katulad na artikulo:
