TL431 Voltaj Regülatörü Ayrıntılı Kılavuz
2024-04-17 16067

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 derlemiştir.Gel ve bir bak.

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 referans voltaj kaynağı olarak hizmet eder.TL431 serisi TL431C, TL431AC, TL431I, TL431AI, TL431M, TL431Y, toplam altı model içerir.Bu modeller, teknik göstergelerde sadece küçük farklılıklarla aynı iç devre yapısını paylaşır.Kompakt boyutu, hassas ayarlanabilir referans voltajı ve büyük çıkış akımı sayesinde TL431, çeşitli düzenleyiciler tasarlamak için kullanılabilir.Performans özellikleri, 36V'ye kadar sürekli ayarlanabilir çıkış voltajı, 0.1mA ila 100mA arasında geniş bir çalışma akımı aralığı, 0.22 ohm tipik bir dinamik direnç ve düşük çıkış gürültüsünü içerir.Ek olarak, maksimum 37V giriş voltajı, maksimum 150mA akımı, 2.5V dahili referans voltajı ve 2.5V ila 30V arasında bir çıkış voltajı aralığına sahiptir.

TL431'in referans voltajı doğruluğu, yüzde ± 2 veya daha yüksek bir seviyeye ulaşabilir ve bu da geniş bir voltaj aralığında kararlı ve doğru çıkış voltajları sağlamasını sağlar.

TL431 hızlı dinamik yanıt sunar.Güç kaynağı yükü değişikliklerine yanıt olarak çıkış voltajını hızlı bir şekilde ayarlayabilir ve kararlı bir güç kaynağı çıkışı sağlar.

TL431 bir hata amplifikatörünü ve bir referans voltaj kaynağını entegre ettiğinden, devre tasarımını basitleştirir, devre boyutunu azaltır ve güç kaynağı maliyetlerini düşürür.

TL431'in çıkış voltajı, çeşitli güç kaynağı devreleri için yeterli olan 2.5V ila 36V arasında bir ayar aralığı sunan iki harici direnç kullanılarak ayarlanabilir.

Herhangi bir cihazın akım, voltaj ve watt derecelendirmeleri 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 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.

Voltaj monitörü

Levye devresi

Şant düzenleyicisi

Hassas Akım Sınırlayıcı

Yüksek akım şant düzenleyicisi

Referanslı PWM dönüştürücü

Hassas yüksek akım seri regülatörü

TL431'in referans terminali, 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, 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 2.5V referans voltajı, bir diferansiyel op-amp ve açık bir koleksiyoncu 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'i kullanırken, aşağıdaki yönlere dikkat etmeliyiz.

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.

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,Kesme durumu, katot hala 0.2mA'dan büyük bir tutma akımını korumalıdır;Çıkış direği doygunluktayken, TL431'in normal çalışabilmesini sağlamak için kutuplar arasındaki voltaj en az 2.2V'den büyük olmalıdır.

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.

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.

Evet, programlanabilir bir Zener diyotudur.Çıkış voltajı 2,5 volt ila 36 volt arasında değişir.Çıkış voltaj toleransı ± yüzde 4 olacaktır.Çıkış akımı veya lavabo akımı 1 Ma ila 100 Ma arasında değişir.

TL431, orijinal standart şönt voltaj referansıdır.TLV431, TLV'nin daha düşük voltaj referans seçeneğidir, ancak bazı farklı özelliklere sahiptir.

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.

TL431 hasar gördüğünde, aynı modelin değiştirilmesi yoksa, doğrudan Ka431, μA431, LM431, YL431, S431, vb. İle değiştirilebilir.

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.