TL431'i Anlamak: Hassas Şant Düzenleyicileri için Kapsamlı Bir Kılavuz
Katalog
TL431, iyi sıcaklık stabilitesine sahip üç terminalli kontrollü hassas referans entegre bir çiptir.Yüksek doğruluğu, düşük hareketsiz akımı ve çıkış gürültüsü nedeniyle, otomatik kontrol, güç yönetimi ve güç dönüşümü gibi çeşitli elektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılır.Herkesin TL431'i daha iyi anlamasına yardımcı olmak için, bu makale TL431 hakkında ilgili bilgileri derledi, gel ve bir göz atın.
TL431 regülatörü nedir?
TL431, ABD'de Texas Instruments Incorporated (TI) ve Motorola tarafından ortaklaşa üretilen 2.50V ila 36V ayarlanabilir hassas şant regülatörüdür. Ayarlanabilir akım çıkışına sahiptir ve bir tür referans voltaj kaynağıdır.TL431 serisi ürünler arasında TL431C, TL431AC, TL431I, TL431AI, TL431M, TL431Y, 6 modelle birlikte.TL431 serisi altı modelden oluşur.Bu modellerin iç devre yapısı aynıdır, bireysel teknik göstergelerde sadece küçük bir fark.TL431'in küçük boyut, hassas ayarlanabilir referans voltajı ve büyük çıkış akımı avantajlarına sahip olduğundan, çeşitli düzenleyiciler yapmak için kullanılabilir.Performans özellikleri, 36V'ye kadar sürekli ayarlanabilir çıkış voltajı, 0.1mA ila 100mA geniş bir çalışma akımı aralığı, 0.22 ohm tipik bir dinamik direnç ve düşük çıkış sahte yer alıyor.Ek olarak, maksimum 37V giriş voltajı, maksimum 150mA akımı, 2.5V dahili referans voltajı ve 2.5V ila 30V'lik bir çıkış voltajı aralığına sahiptir.
Alternatifler ve eşdeğerler:
• TL431bilpre3
TL431'in ana özellikleri
TL431'in ana özellikleri şunları içerir:
Yüksek doğruluk: TL431'in referans voltaj doğruluğu ± yüzde 2 veya daha yüksek bir seviyeye ulaşabilir, bu da çok çeşitli voltajlar üzerinde kararlı ve doğru çıkış gerilimleri sağlayabilmesini sağlar.
İyi dinamik performans: TL431'in hızlı bir dinamik yanıtı vardır.Güç kaynağı değiştiğinde, güç kaynağının sabit bir çıkışını korumak için çıkış voltajını hızlı bir şekilde ayarlayabilir.
Basitleştirilmiş devre tasarımı: TL431 bir hata amplifikatörü ve bir referans voltaj kaynağını entegre ettiğinden, devre tasarımını basitleştirebilir, devrenin boyutunu azaltabilir ve güç kaynağı tasarımındaki güç kaynağının maliyetini düşürebilir.
Ayarlanabilir çıkış voltajı: TL431'in çıkış voltajı iki harici direnç tarafından ayarlanabilir ve ayar aralığı, farklı güç kaynağı devrelerinin ihtiyaçlarını karşılamak için yeterli olan 2.5V ila 36V arasındadır.
TL431 derecelendirmeleri
Herhangi bir cihazın akım, voltaj ve watt değerleri güç gereksinimlerini, yani çalışması için ne kadar akım ve voltaj yeterli olduğunu gösterir.Aşağıdaki tablo TL431'in akım, güç ve voltaj değerlerini sağlar.
TL431'in kalitesi nasıl ölçülür?
TL431'in performansının iyi olup olmadığını ölçmek için pimlerini referans terminali, anot ve katot olarak tanımlamamız gerekir.Pimleri doğruladıktan sonra, ölçmek için aşağıdaki adımları takip edebiliriz.İlk olarak, multimetrenin aralığını RXLK bloğuna ayarlarız, siyah kalemi anota ve kırmızı kalemi katota bağlarız.Şu anda ölçülen şey TL431'in ileri direncidir.Daha sonra, test uçlarını değiştiririz, yani siyah kalem katota bağlanır ve kırmızı kalem anota bağlanır.Şu anda, sonsuz ters direnç gösterilmelidir.Bu, akım anottan katota aktığında, TL431'in normal olarak açılabileceği anlamına gelir;Ve akım katottan anota aktığında, TL431 kapatılır.Daha sonra, multimetre aralığını RXLK bloğunda tutuyoruz, siyah kalemi referans terminaline ve kırmızı kalemi katota bağlıyoruz.Şu anda, içinden akan bir akım olmamalı, yani sayaç üzerinde bir gösterge yok.Daha sonra, siyah kalemi bir elle ve anotla diğer el ile dokunduğumuzda, işaretçi önemli ölçüde sallanmalıdır.Bu durum karşılandığında, elle dokunan pim referans terminalidir.Son adım, referans terminalini ve anotu kısa devre yapmaktır, yani akımın referans terminalden ve anottan aynı anda akmasına izin verir.Bu durumda, siyah test kurşun katota bağlanırsa ve kırmızı test kurşun anota bağlanırsa, genellikle daha küçük bir voltaj düşüşü olacaktır;Tersine, siyah test kurşun anota bağlanırsa ve kırmızı test kurşun katota bağlanırsa, genellikle nispeten büyük bir voltaj düşüşü olacaktır.Bu ölçüm prensibi, ileri ve ters iletim sırasında TL431'in farklı voltaj düşüşlerine dayanmaktadır.
Ne için kullanılabilir?
• Voltaj Monitörü
• levye devresi
• Şant düzenleyicisi
• Hassas akım sınırlayıcısı
• Yüksek akım şant düzenleyicisi
• Referanslı PWM dönüştürücü
• Hassas yüksek akım serisi düzenleyicisi
TL431'in üç pimini nasıl ayırt edilir?
TL431'in referans terminal, anot ve katot olan üç pimi vardır.Bu üç pimi ayırt etmek için onları soldan sağa bakan logo ile ayarlayabiliriz.Spesifik olarak, referans terminali referans voltajını girmek için kullanılan pimdir;Anot, akımın aktığı pimdir;Ve katot, akımın aktığı pim.Pratik uygulamalarda, katot genellikle akım sınırlayıcı bir direnç yoluyla güç kaynağının pozitif kutbuna bağlanırken, anot güç kaynağının negatif kutbuna bağlanır.Pin diyagramı aşağıdaki gibidir:
Pim 1 (referans): Bu pim, Zener diyotunun voltaj derecesini ayarlar.
Pim 2 (anot): eşdeğer Zener diyotunun anotu
Pim 3 (katot): Eşdeğer Zener Diyotunun Katotu
TL431'in yapısı ve çalışma prensibi
TL431, mükemmel stabiliteye sahip üç terminalli ayarlanabilir bir şant regülatörüdür.Genellikle ayarlanabilir bir voltaj referansı olarak kullanılır.Dış yapısı üç pimden oluşur: katot, anot ve referans voltajı.İç yapı şekilde gösterildiği gibidir.TL431'in çoğu uygulamasında, anot genellikle yere bağlanır ve katot akımının bir kısmı blok diyagramının sol alt köşesindeki ayna akımı kaynağından akar.Bu akım tarafından direnç üzerinde üretilen voltaj düşüşü, ayrıca Base B ve transistörün yayıcı E arasındaki voltaj düşüşü birlikte 2.5V referans voltajını oluşturur.TL431'in ara aşama yapısı bir diferansiyel amplifikatör devresine eşdeğerdir, çıkış aşaması bir Darlington yapısı benimser.Bu nedenle, TL431 sadece dahili olarak entegre bir voltaj referans fonksiyonuna sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda bir operasyonel amplifikatör devresinin işlevini de entegre eder.
İşlevine göre, TL431, dahili olarak entegre bir 2.5V referans voltajı, bir diferansiyel op-amp ve bir açık toplayıcı transistörden oluşur.TL431'in basitleştirilmiş bir diyagramı aşağıda gösterilmiştir.Referans voltaj pimindeki voltaj 2.5V'lik dahili referans voltajından daha düşük olduğunda, op-amp çıkışları düşük bir seviyede, bu sırada triodun kapalı durumunda olduğu, TL431'de akım akışı yok (küçük sızıntıyı görmezden gelmeakım);Ve referans voltaj pimindeki voltaj dahili referans voltajından daha yüksek olduğunda, op-amp yüksek bir seviyeye çıktığında, triyot katottan akımı yürütür ve çeker ve doygunluk bölgesine hızla girer.Yalnızca referans voltaj pimindeki voltaj referans voltajına çok yakın olduğunda, triyot amplifikasyon alanında, katottan sabit bir akım çıkarmak için çalışacaktır.Analiz, güç kaynağının anahtarlanmasında, geri bildirim için ayrık referans voltajı ve op-amp gerektiren orijinal yapının TL431 ile iyi değiştirilebileceğini göstermektedir.
TL431 uygulaması için önlemler
TL431 kullanırken aşağıdaki yönlere dikkat etmeliyiz:
Mevcut boyuta dikkat edin
TL431'den akan minimum akım 1mA'nın üzerinde tutulmalıdır, aksi takdirde voltaj düzenleme performansını kaybedecektir.Aynı zamanda, TL431'e zarar vermekten kaçınmak için maksimum akım 100mumu aşamaz.
Minimum tutma akımı ve minimum katot voltajı
TL431'in dahili referans voltajı vref, katot akımı tarafından korunduğundan ve bu akımın normal çalışmayı sağlamak için belirli bir eşikten daha yüksek olması gerektiğinden, başvuru sırasında özel dikkat ödenmesi gerekir: TL431'in çıkış kutbu kesimde olduğundaDurum kapalı, katot hala 0.2mA'dan büyük bir tutma akımını korumaya ihtiyaç duyar;Çıkış direği doygunluktayken, TL431'in normal çalışabilmesini sağlamak için kutuplar arasındaki voltaj en az 2.2V'den büyük olmalıdır.
Güç tüketimine dikkat edin
Ortak TO-92 paketini örnek olarak alarak, TL431'in maksimum güç tüketimi 0.7W'dir.Aslında, devredeki TL431'in güç tüketimi P, P = Vo*I formülü ile hesaplanabilir, burada Vo çıkış voltajıdır ve I, TL431 üzerinden akımdır.Bu nedenle, çıktı 5V'yi aşmadığında, TL431 maksimum 140mA akım çıkarabilir;Çıkış voltajı 7V olduğunda, güç tüketimi sınırlamaları nedeniyle yalnızca 10mA'lık bir akım çıkarabilir.Tipik olarak, TL431'in güç tüketimi 0.5W ila 1.2W arasında değişir.Yüksek sıcaklık, yüksek voltaj veya yüksek akım koşulları altında çalıştığında, aşırı güç tüketiminin neden olduğu performans bozulmasını veya hasarı önlemek için havalandırma, ısı dağılımı ve genel devrenin güvenliğine özel dikkat göstermeliyiz.
R1 ve R2 örnekleme dirençlerinin seçimine dikkat edin
Malzemeleri seçerken ve ortaya koyarken, kararlılık ve güvenilirliği sağlamak için küçük sıcaklık katsayısı, düşük gürültü ve büyük güç kapasitesi ile aynı tipteki hassas dirençlere öncelik vermeliyiz.Formül VO = 2.5*(1+R1/R2) formülüne göre, VO maksimum 36V olduğunda, maksimum R1 ila R2 oranının 13.4 olduğunu hesaplayabiliriz, yani maksimum R1 değerinin 13.4 kat olması gerektiğiniR2.Ek olarak, yüksek açık döngü kazancı ve TL431'in hızlı tepki hızı nedeniyle, örnekleme noktası (yani R1 ve R2'nin bağlantı noktası) iki kutuptan çok uzakta olduğunda, devre kendini aşmaya eğilimlidir.uyarma.Bu nedenle, tasarım ve kullanırken, bu durumdan kaçınmak için örnekleme noktasının konumuna özel dikkat etmemiz gerekir.
Sık sorulan sorular [SSS]
1. TL431 Zener Diyotu mu?
Programlanabilir bir Zener diyotudur.Çıkış voltajı 2,5 volt ila 36 volt arasında değişir.Çıkış voltaj toleransı yüzde +-4 olacaktır.
2. TL431 ve TLV431 arasındaki fark nedir?
TL431, orijinal standart şönt voltaj referansıdır.TLV431, TLV'nin daha düşük voltaj referans seçeneğidir, ancak bazı farklı özelliklere sahiptir.
3. TL431'in işlevi nedir?
Açık döngü konfigürasyonundaki TL431 genellikle bir voltaj karşılaştırıcı, düşük voltaj monitörü, aşırı gerilim monitörü, pencere voltaj dedektörü ve diğer birçok kullanım türü olarak kullanılır.TL431, bu uygulamalar için yaygın olarak kullanılan bir şönt voltaj referansıdır.
4. Bir TL431 transistörünün eşdeğeri nedir?
TL431 hasar gördüğünde, aynı modelin değiştirilmesi yoksa, doğrudan Ka431, μA431, LM431, YL431, S431, vb. İle değiştirilebilir.
5. TL431'in özellikleri nelerdir?
TL431 ve TL432 cihazları, geçerli otomotiv, ticari ve askeri sıcaklık aralıklarına göre belirtilen termal stabilite ile üç terminal ayarlanabilir şönt düzenleyicilerdir.Çıkış voltajı, iki harici dirençle VREF (yaklaşık 2.5 V) ve 36 V arasındaki herhangi bir değere ayarlanabilir.