Rregullatori i tensionit TL431 Udhëzues i detajuar
2024-04-17 16135

TL431 është një çip i integruar i referencës me precizion tre-terminal me stabilitet të mirë të temperaturës.Për shkak të saktësisë së tij të lartë, rrymës së ulët qetësuese dhe zhurmës së daljes, ajo përdoret gjerësisht në një larmi pajisjesh elektronike, të tilla si kontrolli automatik, menaxhimi i energjisë dhe shndërrimi i energjisë.Për t'i ndihmuar të gjithë të kenë një kuptim më të mirë të TL431, ky artikull ka përpiluar informacione përkatëse në lidhje me TL431.Ejani dhe hidhni një vështrim.

Tl431 është një rregullator i shunt i rregullueshëm me precizion 2.50V deri në 36V i prodhuar bashkërisht nga Texas Instrumente Incorporated (TI) dhe Motorola Incorporated në SH.B.A.Ajo ka aftësinë e daljes së rrymës së rregullueshme dhe shërben si një burim i tensionit referencë.Seria TL431 përfshin TL431C, TL431AC, TL431I, TL431AI, TL431M, TL431Y, gjithsej gjashtë modele.Këto modele ndajnë një strukturë identike të qarkut të brendshëm me vetëm ndryshime të vogla në treguesit teknikë.Për shkak të madhësisë së tij kompakte, tensionit të saktë të rregullueshëm të referencës dhe rrymës së madhe të daljes, TL431 mund të përdoret për të hartuar një larmi rregullatorësh.Karakteristikat e tij të performancës përfshijnë tensionin e daljes vazhdimisht të rregullueshme deri në 36V, një rrymë të gjerë operative nga 0.1mA në 100mA, një rezistencë tipike dinamike prej 0.22 ohms dhe zhurmë të ulët të daljes.Për më tepër, ajo ka një tension maksimal të hyrjes prej 37V, një rrymë maksimale operative prej 150mA, një tension të brendshëm referimi prej 2.5V, dhe një tension i daljes nga 2.5V në 30V.

Saktësia e tensionit të referencës së TL431 mund të arrijë ± 2 përqind ose më të lartë, duke i mundësuar asaj të sigurojë tensione të qëndrueshme dhe të sakta të daljes mbi një gamë të gjerë të tensioneve.

TL431 përmban përgjigje të shpejtë dinamike.Mund të rregullojë shpejt tensionin e daljes në përgjigje të ndryshimeve të ngarkesës së furnizimit me energji, duke siguruar një prodhim të qëndrueshëm të furnizimit me energji.

Ndërsa TL431 integron një amplifikues gabimi dhe një burim të tensionit të referencës, ai thjeshton modelin e qarkut, zvogëlon madhësinë e qarkut dhe ul kostot e furnizimit me energji elektrike.

Tensioni i daljes së TL431 mund të rregullohet duke përdorur dy rezistorë të jashtëm, duke ofruar një interval rregullimi nga 2.5V në 36V, adekuat për qarqet e ndryshme të furnizimit me energji elektrike.

Vlerësimet e rrymës, tensionit dhe wattage të çdo pajisje tregojnë kërkesat e saj të energjisë, d.m.th., sa rrymë dhe tension janë të mjaftueshme për funksionimin e tij.Tabela e mëposhtme siguron vlerësimet aktuale, fuqinë dhe tensionin e TL431.

Për të matur nëse performanca e TL431 është e mirë, ne duhet të identifikojmë kunjat e saj si terminal referimi, anodë dhe katodë.Pas konfirmimit të kunjave, ne mund të ndjekim hapat më poshtë për të matur.Së pari, ne rregullojmë gamën e multimetrit në bllokun RXLK, lidhim stilolapsin e zi me anodën dhe stilolapsin e kuq në katodë.Ajo që matet në këtë kohë është rezistenca përpara e TL431.Tjetra, ne shkëmbejmë çon provën, domethënë, stilolapsi i zi është i lidhur me katodën dhe stilolapsi i kuq është i lidhur me anodën.Në këtë kohë, duhet të shfaqet rezistencë e kundërt e pafundme.Kjo do të thotë që kur rryma rrjedh nga anoda në katodë, TL431 mund të ndizet normalisht;Dhe kur rryma rrjedh nga katoda në anodë, TL431 është fikur.Tjetra, ne ende mbajmë gamën e multimetrave në bllokun RXLK, lidhim stilolapsin e zi me terminalin e referencës dhe stilolapsin e kuq në katodë.Në këtë kohë, nuk duhet të ketë rrymë që rrjedh përmes saj, domethënë, nuk ka asnjë indikacion në njehsor.Pastaj, kur prekim stilolapsin e zi me njërën dorë dhe anodën me dorën tjetër, treguesi duhet të lëkundet ndjeshëm.Kur të përmbushet kjo situatë, kunja e prekur me dorë është terminali i referencës.Hapi i fundit është të qarkulloni të shkurtër terminalin e referencës dhe anodën, domethënë, të lejojë që rryma të rrjedhë nga terminali i referencës dhe anoda në të njëjtën kohë.Në këtë rast, nëse plumbi i testit të zi është i lidhur me katodën dhe plumbi i testit të kuq është i lidhur me anodën, zakonisht do të ketë një rënie të tensionit më të vogël;Në të kundërt, nëse plumbi i testit të zi është i lidhur me anodën dhe plumbi i testit të kuq është i lidhur me katodën, në përgjithësi do të ketë një rënie të tensionit relativisht të madh.Parimi i kësaj matjeje bazohet në pikat e ndryshme të tensionit të TL431 gjatë përcjelljes përpara dhe të kundërt.

Monitor i tensionit

Qark

Rregullator shunt

Kufiri i saktë aktual

Rregullator i shunt me rrymë të lartë

Konvertuesi PWM me referencë

Rregullatori i serisë me precizion me rrymë të lartë

TL431 ka tre kunja, të cilat janë terminali i referencës, anoda dhe katoda.Për të dalluar këto tre kunjat, ne mund t'i rregullojmë ato nga e majta në të djathtë me logon që na është përballur.Në mënyrë të veçantë, terminali i referencës është pin që përdoret për të futur tensionin e referencës;Anoda është pin përmes së cilës rrjedh rryma;dhe katoda është kunja nga e cila rrjedh rryma.Në aplikimet praktike, katoda zakonisht është e lidhur me polin pozitiv të furnizimit me energji përmes një rezistori kufizues aktual, ndërsa anoda është e lidhur me polin negativ të furnizimit me energji elektrike.Diagrami i saj i pinit është si më poshtë:

PIN 1 (Referenca): Kjo pin vendos vlerësimin e tensionit të diodës Zener.

Pin 2 (anodë): anodë e diodës ekuivalente të zener

Pin 3 (katodë): katodë e diodës ekuivalente të zener

TL431 është një rregullator shunt i rregullueshëm tre-terminal me stabilitet të shkëlqyeshëm.Shpesh përdoret si një referencë e rregullueshme e tensionit.Struktura e saj e jashtme përbëhet nga tre kunjat: katoda, anoda dhe tensioni i referencës.Struktura e brendshme është siç tregohet në figurë.Në shumicën e aplikacioneve të TL431, anoda zakonisht lidhet me tokë, dhe një pjesë e rrymës së katodës rrjedh përmes burimit të rrymës së pasqyrës në këndin e poshtëm të majtë të diagramit të bllokut.Rënia e tensionit e gjeneruar nga kjo rrymë në rezistencë, plus rënien e tensionit midis bazës B dhe emetuesit E të transistorit, së bashku përbëjnë tensionin e referencës prej 2.5V.Struktura e fazës së ndërmjetme të TL431 është e barabartë me një qark të amplifikatorit diferencial, ndërsa faza e saj e daljes miraton një strukturë Darlington.Prandaj, TL431 jo vetëm që ka një funksion të referencës së tensionit të integruar brenda vendit, por gjithashtu integron funksionin e një qarku të amplifikatorit operacional.

Sipas funksionit të tij, TL431 përbëhet nga një tension referimi i integruar i brendshëm 2.5V, një op-AMP diferencial dhe një transistor i koleksionistëve të hapur.Një diagram i thjeshtuar i TL431 është treguar më poshtë.Kur voltazhi në pinin e tensionit të referencës është më i ulët se voltazhi i brendshëm i referencës prej 2.5V, op-amp nxjerr një nivel të ulët, në të cilën kohë trioda është në gjendjen OFF, asnjë rrjedhë aktuale në TL431 (duke injoruar rrjedhjen e vogëlrrymë);Dhe kur voltazhi në pinin e tensionit të referencës është më i lartë se tensioni i referencës së brendshme, OP-AMP nxjerr një nivel të lartë, trioda zhvillon dhe tërheq rrymë nga katoda, dhe hyn në rajonin e ngopjes me shpejtësi.Vetëm kur tensioni në pinin e tensionit të referencës është shumë afër tensionit të referencës, trioda do të funksionojë në zonën e amplifikimit, nga katoda për të nxjerrë një rrymë të vazhdueshme.Analiza tregon se në ndërrimin e furnizimit me energji elektrike, struktura origjinale e cila kërkon tension të referencës diskrete dhe op-amp për reagime mund të zëvendësohet mirë nga TL431.

Kur përdorim TL431, duhet t'i kushtojmë vëmendje aspekteve të mëposhtme.

Rryma minimale që rrjedh përmes TL431 duhet të mbahet mbi 1MA, përndryshe, ajo do të humbasë performancën e rregullimit të tensionit.Në të njëjtën kohë, rryma maksimale nuk mund të kalojë 100mA për të shmangur dëmtimin e TL431.

Meqenëse tensioni i brendshëm i tensionit VREF i TL431 mbahet nga rryma e katodës, dhe kjo rrymë duhet të jetë më e lartë se një prag i caktuar për të siguruar funksionimin normal, duhet të paguhet vëmendje e veçantë gjatë aplikimit: Kur poli i daljes së TL431 është nëGjendja e prerë, katoda ende duhet të mbajë një rrymë mbajtëse më të madhe se 0.2mA;Kur poli i daljes është në ngopje, tensioni midis poleve duhet të jetë të paktën më i madh se 2.2V për të siguruar që TL431 mund të funksionojë normalisht.

Duke marrë si shembull paketën e zakonshme në-92, konsumi maksimal i energjisë i TL431 është 0.7W.Në fakt, konsumi i energjisë P e TL431 në qark mund të llogaritet me formulën p = vo*i, ku Vo është tensioni i daljes dhe unë është rryma përmes TL431.Prandaj, kur prodhimi nuk kalon 5V, TL431 mund të prodhojë një rrymë maksimale prej 140mA;Kur tensioni i daljes është 7V, ai mund të prodhojë vetëm një rrymë prej 10mA për shkak të kufizimeve të konsumit të energjisë.Në mënyrë tipike, konsumi i energjisë i TL431 varion nga 0.5W në 1.2W.Kur funksionon nën temperaturë të lartë, tension të lartë ose kushte të larta aktuale, ne duhet t'i kushtojmë vëmendje të veçantë ventilimit, shpërndarjes së nxehtësisë dhe sigurisë së qarkut të përgjithshëm për të parandaluar degradimin e performancës ose dëmtimin e shkaktuar nga konsumi i tepërt i energjisë.

Kur zgjedhim materiale dhe shtrojmë, duhet t'i japim përparësi rezistorëve precize të të njëjtit lloj me koeficient të vogël të temperaturës, zhurmë të ulët dhe aftësi të madhe të energjisë për të siguruar stabilitetin dhe besueshmërinë.Sipas formulës vo = 2.5*(1+r1/r2), kur VO është maksimumi 36V, ne mund të llogarisim që raporti maksimal i R1 me R2 është 13.4, d.m.th., vlera maksimale e R1 duhet të jetë 13.4 herëajo e R2.Përveç kësaj, për shkak të fitimit të lartë të lakut të hapur dhe shpejtësisë së shpejtë të përgjigjes së TL431, kur pika e marrjes së mostrave (d.m.th., pika e lidhjes së R1 dhe R2) është larg nga të dy polet, qarku është i prirur për të mbivlerësuar vetë-vetëngacmimPrandaj, kur hartojmë dhe përdorim, duhet t'i kushtojmë vëmendje të veçantë vendndodhjes së pikës së marrjes së mostrave për të shmangur këtë situatë.

Po, është një diodë e programueshme Zener.Tensioni i daljes varion nga 2.5 volt në 36 volt.Toleranca e tensionit të daljes do të jetë 4 përqind.Rryma e daljes ose rryma e lavamanit varion nga 1 mA në 100 mA.

TL431 është referenca origjinale e tensionit standard të shunt.TLV431 është një opsion më i ulët i referencës së tensionit të TLV por gjithashtu ka disa specifikime të ndryshme.

TL431 në një konfigurim të lakut të hapur shpesh përdoret si një krahasues i tensionit, monitor i nën-voltazhit, monitor i mbivendosjes, detektor i tensionit të dritares dhe shumë lloje të tjera të përdorimeve.TL431 është një referencë e tensionit shunt që përdoret zakonisht për këto aplikacione.

Kur TL431 është dëmtuar, nëse nuk ka zëvendësim të të njëjtit model, ai mund të zëvendësohet drejtpërdrejt me KA431, μA431, LM431, YL431, S431, etj. Letrat e prapashtesës TL431 tregojnë nivelin e produktit dhe gamën e temperaturës së funksionimit.

Pajisjet TL431 dhe TL432 janë rregullatorë të rregullueshëm tre-terminal të shunt, me stabilitet termik të specifikuar mbi vargjet e temperaturës automobilistike, komerciale dhe ushtarake të zbatueshme.Tensioni i daljes mund të vendoset në çdo vlerë midis VREF (afërsisht 2.5 V) dhe 36 V, me dy rezistorë të jashtëm.