TL431 Voltage Regulator Detalyadong Gabay
2024-04-17 16110

Ang TL431 ay isang three-terminal na kinokontrol na katumpakan na sanggunian na pinagsama na chip na may mahusay na katatagan ng temperatura.Dahil sa mataas na kawastuhan, mababang quiescent kasalukuyang, at output na ingay, malawak itong ginagamit sa iba't ibang mga elektronikong aparato, tulad ng awtomatikong kontrol, pamamahala ng kuryente, at pag -convert ng kapangyarihan.Upang matulungan ang lahat na magkaroon ng isang mas mahusay na pag -unawa sa TL431, ang artikulong ito ay nagtipon ng may -katuturang impormasyon tungkol sa TL431.Halika at tingnan.

TL431 ay isang 2.50V hanggang 36V adjustable precision shunt regulator na magkakasamang ginawa ng Texas Instruments Incorporated (TI) at Motorola na isinama sa USA.Mayroon itong kakayahan ng adjustable kasalukuyang output at nagsisilbing isang mapagkukunan ng sanggunian ng sanggunian.Ang serye ng TL431 ay may kasamang TL431C, TL431AC, TL431I, TL431AI, TL431M, TL431Y, na umaabot sa anim na modelo.Ang mga modelong ito ay nagbabahagi ng isang magkaparehong panloob na istraktura ng circuit na may mga menor de edad na pagkakaiba lamang sa mga teknikal na tagapagpahiwatig.Dahil sa laki ng compact nito, katumpakan na nababagay na boltahe ng sanggunian, at malaking output kasalukuyang, ang TL431 ay maaaring magamit upang magdisenyo ng iba't ibang mga regulator.Ang mga katangian ng pagganap nito ay kasama ang patuloy na nababagay na boltahe ng output hanggang sa 36V, isang malawak na operating kasalukuyang saklaw mula sa 0.1ma hanggang 100mA, isang karaniwang dynamic na paglaban ng 0.22 ohms, at mababang ingay ng output.Bilang karagdagan, mayroon itong maximum na boltahe ng pag -input ng 37V, isang maximum na operating kasalukuyang ng 150mA, isang panloob na boltahe ng sanggunian na 2.5V, at isang saklaw ng boltahe ng output mula sa 2.5V hanggang 30V.

Ang katumpakan ng boltahe ng sanggunian ng TL431 ay maaaring umabot ng ± 2 porsyento o mas mataas, na nagbibigay -daan upang magbigay ng matatag at tumpak na mga boltahe ng output sa isang malawak na hanay ng mga boltahe.

Nagtatampok ang TL431 ng mabilis na dynamic na tugon.Maaari nitong mabilis na ayusin ang boltahe ng output bilang tugon sa mga pagbabago sa pag -load ng power supply, tinitiyak ang isang matatag na output ng supply ng kuryente.

Habang isinasama ng TL431 ang isang error amplifier at isang mapagkukunan ng sanggunian ng sanggunian, pinapadali nito ang disenyo ng circuit, binabawasan ang laki ng circuit, at nagpapababa ng mga gastos sa supply ng kuryente.

Ang output boltahe ng TL431 ay maaaring ayusin gamit ang dalawang panlabas na resistors, na nag -aalok ng isang saklaw ng pagsasaayos mula sa 2.5V hanggang 36V, sapat para sa iba't ibang mga circuit ng supply ng kuryente.

Ang kasalukuyang, boltahe, at wattage rating ng anumang aparato ay nagpapahiwatig ng mga kinakailangan sa kapangyarihan nito, i.e., kung magkano ang kasalukuyang at boltahe ay sapat para sa operasyon nito.Ang sumusunod na talahanayan ay nagbibigay ng kasalukuyang, kapangyarihan, at mga rating ng boltahe ng TL431.

Upang masukat kung ang pagganap ng TL431 ay mabuti, kailangan nating kilalanin ang mga pin nito bilang sanggunian ng sanggunian, anode, at katod.Matapos kumpirmahin ang mga pin, maaari nating sundin ang mga hakbang sa ibaba upang masukat.Una, inaayos namin ang saklaw ng multimeter sa RXLK block, ikonekta ang itim na pen sa anode, at ang pulang pen sa katod.Ang sinusukat sa oras na ito ay ang pasulong na paglaban ng TL431.Susunod, ipinagpapalit namin ang mga nangunguna sa pagsubok, iyon ay, ang itim na panulat ay konektado sa katod at ang pulang pen ay konektado sa anode.Sa oras na ito, ang walang hanggan reverse resistance ay dapat ipakita.Nangangahulugan ito na kapag ang kasalukuyang dumadaloy mula sa anode hanggang sa katod, ang TL431 ay maaaring i -on nang normal;At kapag ang kasalukuyang dumadaloy mula sa katod patungo sa anode, ang TL431 ay naka -off.Susunod, pinapanatili pa rin namin ang saklaw ng multimeter sa RXLK block, ikonekta ang itim na pen sa sanggunian ng sanggunian, at ang pulang pen sa katod.Sa oras na ito, hindi dapat magkaroon ng kasalukuyang dumadaloy dito, iyon ay, walang pahiwatig sa metro.Pagkatapos, kapag hinawakan namin ang itim na panulat na may isang kamay at ang anode gamit ang kabilang kamay, ang pointer ay dapat na mag -swing nang malaki.Kapag natutugunan ang sitwasyong ito, ang pin na hinawakan ng kamay ay ang sanggunian ng sanggunian.Ang pangwakas na hakbang ay ang short-circuit ang sanggunian ng sanggunian at ang anode, iyon ay, payagan ang kasalukuyang dumaloy mula sa sanggunian ng sanggunian at ang anode nang sabay.Sa kasong ito, kung ang black test lead ay konektado sa katod at ang red test lead ay konektado sa anode, karaniwang mayroong isang mas maliit na pagbagsak ng boltahe;Sa kabaligtaran, kung ang black test lead ay konektado sa anode at ang red test lead ay konektado sa katod, sa pangkalahatan ay magiging isang medyo malaking pagbagsak ng boltahe.Ang prinsipyo ng pagsukat na ito ay batay sa iba't ibang mga patak ng boltahe ng TL431 sa panahon ng pasulong at reverse conduction.

Monitor ng Boltahe

CROWBAR CIRCUIT

Shunt Regulator

Katumpakan kasalukuyang limiter

High-kasalukuyang shunt regulator

PWM converter na may sanggunian

Precision High-Current Series Regulator

Ang TL431 ay may tatlong mga pin, na kung saan ay ang sanggunian ng sanggunian, anode, at katod.Upang makilala ang tatlong mga pin na ito, maaari naming ayusin ang mga ito mula kaliwa hanggang kanan kasama ang logo na nakaharap sa amin.Partikular, ang sanggunian ng sanggunian ay ang pin na ginamit upang i -input ang boltahe ng sanggunian;Ang anode ay ang pin sa pamamagitan ng kung saan ang kasalukuyang daloy;at ang katod ay ang pin mula sa kung saan ang kasalukuyang dumadaloy.Sa mga praktikal na aplikasyon, ang katod ay karaniwang konektado sa positibong poste ng power supply sa pamamagitan ng isang kasalukuyang naglilimita sa risistor, habang ang anode ay konektado sa negatibong poste ng supply ng kuryente.Ang diagram ng pin nito ay ang mga sumusunod:

Pin 1 (Sanggunian): Ang pin na ito ay nagtatakda ng rating ng boltahe ng Zener Diode.

Pin 2 (anode): anode ng katumbas na zener diode

Pin 3 (katod): katod ng katumbas na zener diode

Ang TL431 ay isang three-terminal adjustable shunt regulator na may mahusay na katatagan.Madalas itong ginagamit bilang isang adjustable na sanggunian ng boltahe.Ang panlabas na istraktura nito ay binubuo ng tatlong mga pin: katod, anode, at boltahe ng sanggunian.Ang panloob na istraktura ay tulad ng ipinapakita sa figure.Sa karamihan ng mga aplikasyon ng TL431, ang anode ay karaniwang konektado sa lupa, at isang bahagi ng kasalukuyang cathode na dumadaloy sa pamamagitan ng kasalukuyang mapagkukunan ng salamin sa ibabang kaliwang sulok ng diagram ng block.Ang pagbagsak ng boltahe na nabuo ng kasalukuyang ito sa risistor, kasama ang pagbagsak ng boltahe sa pagitan ng base B at emitter E ng transistor, na magkasama ay bumubuo ng sanggunian na boltahe ng 2.5V.Ang intermediate na istraktura ng yugto ng TL431 ay katumbas ng isang kaugalian na amplifier circuit, habang ang yugto ng output nito ay nagpatibay ng isang istraktura ng Darlington.Samakatuwid, ang TL431 ay hindi lamang may isang panloob na integrated function na sanggunian ng boltahe ngunit isinasama rin ang pag -andar ng isang circuit ng pagpapatakbo ng amplifier.

Ayon sa pagpapaandar nito, ang TL431 ay binubuo ng isang panloob na isinama na 2.5V na sanggunian ng sanggunian, isang kaugalian na op-amp, at isang bukas na transistor ng kolektor.Ang isang pinasimple na diagram ng TL431 ay ipinapakita sa ibaba.Kapag ang boltahe sa sangguniang boltahe ng sanggunian ay mas mababa kaysa sa panloob na boltahe ng sanggunian na 2.5V, ang mga op-amp output ay isang mababang antas, sa oras na ang triode ay nasa off state, walang kasalukuyang daloy sa TL431 (hindi pinapansin ang maliit na pagtagaskasalukuyang);At kapag ang boltahe sa sangguniang boltahe ng sanggunian ay mas mataas kaysa sa panloob na boltahe ng sanggunian, ang mga op-amp output ay isang mataas na antas, ang triode ay nagsasagawa at kumukuha ng kasalukuyang mula sa katod, at mabilis na pumapasok sa rehiyon ng saturation.Kapag ang boltahe sa sangguniang boltahe ng sanggunian ay napakalapit sa boltahe ng sanggunian, ang triode ay gagana sa lugar ng pagpapalakas, mula sa katod upang kunin ang isang palaging kasalukuyang.Ipinapakita ng pagsusuri na sa paglipat ng power supply, ang orihinal na istraktura na nangangailangan ng discrete sanggunian boltahe at op-amp para sa puna ay maaaring mapalitan ng TL431.

Kapag ginagamit ang TL431, dapat nating bigyang pansin ang mga sumusunod na aspeto.

Ang minimum na kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng TL431 ay dapat na panatilihin sa itaas ng 1mA, kung hindi man, mawawala ang pagganap ng regulasyon ng boltahe.Kasabay nito, ang maximum na kasalukuyang hindi maaaring lumampas sa 100mA upang maiwasan ang pagsira sa TL431.

Dahil ang panloob na boltahe ng sanggunian VREF ng TL431 ay pinananatili ng kasalukuyang katod, at ang kasalukuyang ito ay dapat na mas mataas kaysa sa isang tiyak na threshold upang matiyak ang normal na operasyon, ang espesyal na pansin ay kailangang bayaran sa panahon ng aplikasyon: kapag ang output poste ng TL431 ay nasaCut-off state, ang katod ay kailangan pa ring mapanatili ang isang hawak na kasalukuyang mas malaki kaysa sa 0.2mA;Kapag ang output poste ay nasa saturation, ang boltahe sa pagitan ng mga pole ay dapat na hindi bababa sa 2.2V upang matiyak na ang TL431 ay maaaring gumana nang normal.

Ang pagkuha ng karaniwang TO-92 package bilang isang halimbawa, ang maximum na pagkonsumo ng kuryente ng TL431 ay 0.7W.Sa katunayan, ang pagkonsumo ng kuryente p ng TL431 sa circuit ay maaaring kalkulahin ng formula p = vo*i, kung saan ang VO ay ang output boltahe at ako ang kasalukuyang sa pamamagitan ng TL431.Samakatuwid, kapag ang output ay hindi lalampas sa 5V, ang TL431 ay maaaring mag -output ng isang maximum na kasalukuyang ng 140mA;Kapag ang output boltahe ay 7V, maaari lamang itong mag -output ng isang kasalukuyang ng 10mA dahil sa mga limitasyon sa pagkonsumo ng kuryente.Karaniwan, ang pagkonsumo ng kuryente ng TL431 ay mula sa 0.5W hanggang 1.2W.Kapag ito ay gumagana sa ilalim ng mataas na temperatura, mataas na boltahe o mataas na kasalukuyang mga kondisyon, dapat tayong magbayad ng espesyal na pansin sa bentilasyon, pagwawaldas ng init at kaligtasan ng pangkalahatang circuit upang maiwasan ang pagkasira ng pagganap o pinsala na dulot ng labis na pagkonsumo ng kuryente.

Kapag pumipili ng mga materyales at paglalagay, dapat nating bigyan ng prayoridad ang mga resistor ng katumpakan ng parehong uri na may maliit na koepisyent ng temperatura, mababang ingay, at malaking kapasidad ng kuryente upang matiyak ang katatagan at pagiging maaasahan.Ayon sa formula Vo = 2.5*(1+r1/r2), kapag ang VO ay isang maximum na 36V, maaari nating kalkulahin na ang maximum na ratio ng R1 hanggang R2 ay 13.4, iyon ay, ang maximum na halaga ng R1 ay dapat na 13.4 besesiyon ng R2.Bilang karagdagan, dahil sa mataas na open-loop gain at mabilis na bilis ng pagtugon ng TL431, kapag ang sampling point (iyon ay, ang koneksyon point ng R1 at R2)paggulo.Samakatuwid, kapag nagdidisenyo at gumagamit, kailangan nating bigyang -pansin ang lokasyon ng sampling point upang maiwasan ang sitwasyong ito.

Oo, ito ay isang programmable zener diode.Ang output boltahe ay saklaw mula sa 2.5 volts hanggang 36 volts.Ang output boltahe tolerance ay magiging ± 4 porsyento.Ang output kasalukuyang o lumubog kasalukuyang saklaw mula 1 mA hanggang 100 mA.

Ang TL431 ay ang orihinal na sanggunian ng shunt boltahe.Ang TLV431 ay isang mas mababang pagpipilian ng sanggunian ng boltahe ng TLV ngunit mayroon ding iba't ibang mga pagtutukoy.

Ang TL431 sa isang open-loop na pagsasaayos ay madalas na ginagamit bilang isang comparator ng boltahe, monitor ng undervoltage, monitor ng overvoltage, window ng boltahe ng window, at maraming iba pang mga uri ng paggamit.Ang TL431 ay isang sanggunian ng shunt boltahe na karaniwang ginagamit para sa mga application na ito.

Kapag nasira ang TL431, kung walang kapalit ng parehong modelo, maaari itong direktang mapalitan ng KA431, μA431, LM431, YL431, S431, atbp.

Ang mga aparato ng TL431 at TL432 ay tatlong-terminal na nababagay na mga regulator ng shunt, na may tinukoy na katatagan ng thermal sa naaangkop na saklaw ng temperatura ng automotiko, komersyal, at militar.Ang boltahe ng output ay maaaring itakda sa anumang halaga sa pagitan ng VREF (humigit -kumulang na 2.5 V) at 36 V, na may dalawang panlabas na resistors.