A TL431 megértése: Átfogó útmutató a precíziós shunt szabályozókhoz
Katalógus
A TL431 egy három terminális szabályozott precíziós referencia-integrált chip, jó hőmérsékleti stabilitással.Nagy pontosságának, alacsony nyugalmi áram- és kimeneti zajának köszönhetően széles körben használják különféle elektronikus eszközökben, mint például az automatikus vezérlés, az energiagazdálkodás és az energiaátalakítás.Annak érdekében, hogy mindenki jobban megértse a TL431 -et, ez a cikk releváns információkat gyűjtött a TL431 -ről, jöjjön és nézzen meg.
Mi a TL431 szabályozó?
A TL431 egy 2,50 V -os, 36 V -os állítható precíziós shunt -szabályozó, amelyet a Texas Instruments Incorporated (TI) és az Egyesült Államokba beépített Motorola együttesen gyárt. A beállítható áramkimenet képessége, és egyfajta referenciafeszültség -forrás.A TL431 termékek sorozata közé tartozik a TL431C, TL431AC, TL431I, TL431AI, TL431M, TL431Y, 6 modellel.A TL431 sorozat hat modellből áll.Ezeknek a modelleknek a belső áramköri felépítése azonos, csak az egyes műszaki mutatók kis különbsége.Mivel a TL431 előnyei kis méretű, precíziós állítható referencia feszültség és nagy kimeneti áram előnyei, felhasználható különféle szabályozók készítésére.Teljesítményjellemzői között szerepel a folyamatosan állítható kimeneti feszültség akár 36 V -ig, a széles működési áramtartomány 0,1 mA -tól 100 mA -ig, a tipikus dinamikus ellenállás 0,22 ohm és az alacsony kimeneti hamis.Ezenkívül maximális bemeneti feszültsége 37 V, maximális működési áram 150 mA, belső referenciafeszültség 2,5 V és kimeneti feszültségtartomány 2,5 V -tól 30 V -ig.
Alternatívák és ekvivalensek:
• TL431BILPRE3
A TL431 fő jellemzői
A TL431 fő jellemzői a következők:
Nagy pontosság: A TL431 referenciafeszültség -pontossága eléri a ± 2 % -ot, vagy annál magasabb, így képes stabil és pontos kimeneti feszültségeket biztosítani a feszültség széles tartományán keresztül.
Jó dinamikus teljesítmény: A TL431 gyors dinamikus választ ad.Gyorsan beállíthatja a kimeneti feszültséget, amikor a tápegység terhelése megváltozik, hogy fenntartsa a tápegység stabil kimenetét.
Egyszerűsített áramkör -tervezés: Mivel a TL431 integrálja a hibaerősítőt és a referenciakfeszültségforrást, egyszerűsítheti az áramkör kialakítását, csökkentheti az áramkör méretét és csökkentheti az áramellátás kialakításában lévő tápegység költségeit.
Állítható kimeneti feszültség: A TL431 kimeneti feszültségét két külső ellenállással lehet beállítani, és beállítási tartománya 2,5 V -tól 36 V -ig terjed, ami elegendő a különböző tápegységek igényeinek kielégítéséhez.
TL431 besorolások
Bármely eszköz áram, feszültség- és teljesítménybesorolása megmutatja az energiaigényt, azaz mennyi áramot és feszültséget elegendő a működéséhez.Az alábbi táblázat biztosítja a TL431 áram-, teljesítmény- és feszültségértékelését.
Hogyan lehet mérni a TL431 minőségét?
Annak mérésére, hogy a TL431 teljesítménye jó -e, a csapokat referencia -terminál, anód és katódként kell azonosítanunk.Miután megerősítettük a csapokat, követhetjük az alábbi lépéseket a méréshez.Először beállítjuk a multiméter tartományát az RXLK blokkhoz, csatlakoztatjuk a fekete tollat az anódhoz és a piros tollat a katódhoz.A tl431 előremenő ellenállása ebben az időben mérhető.Ezután cseréljük a tesztvezetékeket, azaz a fekete toll a katódhoz van csatlakoztatva, és a piros toll csatlakozik az anódhoz.Ebben az időben meg kell jeleníteni a végtelen fordított ellenállást.Ez azt jelenti, hogy amikor az áram az anódból a katódba áramlik, a TL431 normálisan be lehet kapcsolni;És amikor az áram a katódról az anódra áramlik, a TL431 ki van kapcsolva.Ezután továbbra is a multiméter tartományt tartjuk az RXLK blokknál, csatlakoztuk a fekete tollat a referencia -terminálhoz és a piros tollat a katódhoz.Ebben az időben nem szabad áram áramolnia rajta, azaz a mérőn nincs utalás.Ezután, amikor az egyik kezével megérintjük a fekete tollat, a másik kezével az anódot, a mutatónak jelentősen meg kell fordulnia.Amikor ez a helyzet teljesül, a kézzel megérintett tű a referencia terminál.Az utolsó lépés a referencia-terminál és az anód rövidzárlata, azaz lehetővé teszi az áram áramlását a referencia-terminálról és az anódról egyszerre.Ebben az esetben, ha a fekete tesztvezeték csatlakozik a katódhoz, és a piros tesztvezeték az anódhoz kapcsolódik, akkor általában kisebb feszültségcsökkenés lesz;Ezzel szemben, ha a fekete tesztvezeték az anódhoz van csatlakoztatva, és a piros tesztvezeték a katódhoz kapcsolódik, akkor általában viszonylag nagy feszültségcsökkenés lesz.Ennek a mérésnek az elve a TL431 különböző feszültségcsökkenésein alapul az előre és a fordított vezetés során.
Mire lehet használni?
• Feszültségfigyelő
• Crowbar áramkör
• Shunt -szabályozó
• Precíziós áramkorlátozó
• Nagyáramú shunt-szabályozó
• PWM konverter referenciával
• Precíziós, nagyáramú szabályozó
Hogyan lehet megkülönböztetni a TL431 három csapját?
A TL431 -nek három csapja van, amelyek referencia -terminál, anód és katód.Annak érdekében, hogy megkülönböztessük ezt a három csapot, balról jobbra rendezhetjük őket a ránk néző logóval.Pontosabban, a referencia -terminál a referenciafeszültség beírásához használt tű;Az anód az a csap, amelyen keresztül áramlik;És a katód az a csap, amelyen keresztül áramlik.Gyakorlati alkalmazásokban a katód általában az áramellátás pozitív pólusához kapcsolódik egy áramkorlátozó ellenálláson keresztül, míg az anód az áramellátás negatív pólusához van csatlakoztatva.A PIN -diagramja a következő:
1. érintkező (referencia): Ez a PIN beállítja a Zener dióda feszültségének besorolását.
2. érintkező (anód): Az ekvivalens Zener dióda anódja
3. érintkező (katód): Az ekvivalens Zener dióda katódja
A TL431 felépítése és működési elve
A TL431 egy három terminális állítható, kiváló stabilitású shunt-szabályozó.Ezt gyakran állítható feszültség referenciaként használják.Külső szerkezete három csapból áll: katód, anód és referencia feszültség.A belső szerkezet az ábrán látható.A TL431 legtöbb alkalmazásában az anód általában a talajhoz van csatlakoztatva, és a katódáram egy része a tüköráram -forráson keresztül áramlik a blokkdiagram bal alsó sarkában.Az ellenálláson ezen áram által generált feszültségcsökkenés, valamint a tranzisztor B alapja és E -emitter közötti feszültségcsökkenés együttesen 2,5 V referenciafeszültséget jelent.A TL431 köztes stádiumú szerkezete egyenértékű egy differenciális erősítő áramkörrel, míg a kimeneti szakasz a Darlington struktúrát alkalmazza.Ezért a TL431 nemcsak egy belsőleg integrált feszültség -referenciafüggvénysel rendelkezik, hanem integrálja a működési erősítő áramkör működését is.
Funkciója szerint a TL431 egy belsőleg integrált 2,5 V referenciafeszültségből, egy differenciális op-amp-ból és egy nyitott kollektor tranzisztorból áll.A TL431 egyszerűsített diagramja az alábbiakban látható.Ha a referencia feszültségcsap feszültsége alacsonyabb, mint a 2,5 V-os belső referenciafeszültség, az OP-AMP alacsony szintet eredményez, amikor a trióda nem állapotban van, a TL431-ben nincs áram áramlás (az apró szivárgás figyelmen kívül hagyása.jelenlegi);És ha a referencia feszültségcsapon lévő feszültség magasabb, mint a belső referenciafeszültség, az OP-AMP magas szintet ad ki, a Triode vezet és húzza az áramot a katódból, és gyorsan belép a telítési régióba.Csak akkor, ha a referencia feszültségcsapon lévő feszültség nagyon közel van a referenciafeszültséghez, a trióda az amplifikációs területen működik, a katódtól az állandó áram kinyeréséhez.Az elemzés azt mutatja, hogy az áramellátás váltásában az eredeti szerkezet, amelyhez diszkrét referenciafeszültséget és az OP-amp-amp-t igényel a visszajelzéshez, jól helyettesíthető a TL431.
Óvintézkedések a TL431 alkalmazáshoz
A TL431 használatakor a következő szempontokra kell figyelnünk:
Figyeljen az aktuális méretre
A TL431 -en átáramló minimális áramot 1MA felett kell tartani, különben elveszíti a feszültségszabályozási teljesítményét.Ugyanakkor a maximális áram nem haladhatja meg a 100 mA -t, hogy elkerülje a TL431 károsodását.
Minimális tartási áram és minimális katód feszültség
Mivel a TL431 belső referenciafeszültségét a katódáram fenntartja, és ennek az áramnak magasabbnak kell lennie, mint egy bizonyos küszöbön, hogy biztosítsa a normál működést, az alkalmazás során külön figyelmet kell fizetni: Ha a TL431 kimeneti pólusa a vágásban van.Az államban a katódnak továbbra is 0,2 mA -nál nagyobb tartási áramot kell fenntartania;Ha a kimeneti pólus telített, a pólusok közötti feszültségnek legalább 2,2 V -nál nagyobbnak kell lennie, hogy a TL431 normálisan működjön.
Vigyázzon az energiafogyasztásra
Példaként tekintve a közös TO-92 csomagot, a TL431 maximális energiafogyasztása 0,7W.Valójában az áramkörben a TL431 P energiafogyasztása a p = vo*i képlettel számítható ki, ahol a VO a kimeneti feszültség, és i az áram a TL431 -en keresztül.Ezért, ha a kimenet nem haladja meg az 5V -t, akkor a TL431 maximális áramot 140 mA -ra adhat ki;Ha a kimeneti feszültség 7 V, akkor az energiafogyasztási korlátozások miatt csak 10 mA áramot adhat ki.Általában a TL431 energiafogyasztása 0,5W és 1,2W között van.Ha magas hőmérsékleten, nagyfeszültségű vagy magas áramú körülmények között működik, különös figyelmet kell fordítanunk a szellőzésre, a hőeloszlásra és a teljes áramkör biztonságára, hogy megakadályozzuk a teljesítmény lebomlását vagy a túlzott energiafogyasztás által okozott károkat.
Figyeljen az R1 és R2 mintavételi ellenállások kiválasztására
Az anyagok kiválasztása és a leállítás során prioritást kell adnunk az azonos típusú precíziós ellenállásoknak, kis hőmérsékleti együtthatóval, alacsony zajjal és nagy teljesítménykapacitással a stabilitás és a megbízhatóság biztosítása érdekében.A VO = 2,5*(1+R1/R2) képlet szerint, ha a VO legfeljebb 36 V, akkor kiszámolhatjuk, hogy az R1 és R2 maximális aránya 13,4, vagyis az R1 maximális értékének 13,4 -szer kell lennie, hogy 13,4 -szer kell lennie.az R2é.Ezen túlmenően, a TL431 magas nyitott hurok-nyeresége és gyors válaszsebessége miatt, amikor a mintavételi pont (vagyis az R1 és R2 csatlakozási pontja) messze van a két oszloptól, az áramkör hajlandó túllépni az önálló önállóságra.gerjesztés.Ezért a tervezés és használat során különös figyelmet kell fordítanunk a mintavételi pont helyére, hogy elkerüljük ezt a helyzetet.
Gyakran feltett kérdések [GYIK]
1. A TL431 Zener dióda?
Ez egy Zener dióda, amely programozható.A kimeneti feszültség 2,5 volt és 36 volt.A kimeneti feszültség-tolerancia +-4 százalék lesz, a kimeneti áram vagy a süllyedő áram 1 mA-tól 100 mA-ig terjed.
2. Mi a különbség a TL431 és a TLV431 között?
A TL431 az eredeti standard shunt feszültség -referencia.A TLV431 a TLV alacsonyabb feszültség -referencia -opciója, de van néhány különféle specifikációval is.
3. Mi a TL431 funkciója?
A TL431 nyitott hurok-konfigurációban gyakran használják feszültség-összehasonlítóként, alulfeszültség-monitorként, túlfeszültség-monitorban, ablakfeszültség-detektorban és sok más típusú felhasználásban.A TL431 egy sönt feszültség -referencia, amelyet általában használnak ezekhez az alkalmazásokhoz.
4. Mi a megegyezik a TL431 tranzisztorral?
Ha a TL431 megsérül, ha ugyanazt a modellt nem cseréli, akkor közvetlenül helyettesíthető a KA431, μA431, LM431, YL431, S431 stb.
5. Melyek a TL431 jellemzői?
A TL431 és TL432 eszközök három terminális állítható söntes szabályozók, meghatározott termikus stabilitással az alkalmazandó autóipari, kereskedelmi és katonai hőmérsékleti tartományok felett.A kimeneti feszültség bármilyen értékre állítható a VREF (kb. 2,5 V) és 36 V között, két külső ellenállással.