При проектирането електронни схеми често се нуждаете от регулаторпрежение с ниска консумация или източник референтнопрежение. Редица фиксиранипрежения се покриват от нерегулируеми интегрални регулаторипрежение. Регулираните изградени върху Чип LM317но тя има някои присъщи недостатъци и често прекомерна функционалност. В много случаи чипът TL431 решава проблема,то осигурява стабилен източникпрежение с ниска консумация, който може се регулира от 2,5 V до 36 V.
Съдържание
Какво представлява чипът TL431?
Разработена през 70-те години миналия век,зи микросхема често серича "регулиран регулатор", а в схемата е посоченато регулатор с два класически извода - аноден итоден. Съществува и трето ръководство, чието предназначение ще бъдезгледано по-късно. Сглобката микропревключвателя изглеждака stabletron Той изобщо не прилича микросъединител. Предлага сето обикновена микросхема в няколкорианта корпуса. Първоначално се произвеждатморианти с истински отвори, но сзвитието технологията SMD TL431 се опакова и в корпуси за повърхностен монтаж, включително популярния SOT сзличен брой изводи. Минималният брой изводи, необходими забота, е 3. Някоикети имат повече изводи. Излишните щифтове или не свързани никъде, или удвоени.
Основнирактеристики TL431
Основнитерактеристики, чието познаване е достатъчно, за се изпълнятд 90 процента от задачите, възникващи при проектирането електронни схеми:
- границите изходнотопрежение 2,5...36V (това може се счита за минус, тъйто съвременните регулатори имат долна граница от 1,5V);
- Максималният ток е 100 mA (не е много, сравним със среден регулатор мощност,ка че не претоварвайте микросхемата, тя няма защита);
- Вътрешното съпротивление (импедансът еквивалентния биполяр) е около 0,22 ома;
- динамично съпротивление - 0,2...0,5 Ohm;
- Uref=2,495 V, точност - в зависимост от серията, от ±0,5% до ±2%;
- Работният температурен диапазон за TL431C е 0...+70°C, а за TL431A - минус 40...+85°C.
Другирактеристики, включително криви температурна зависимост, могат бъдатмерени в листа снни. В повечето случаи обаче те не ви необходими.
Присвояване изводите ибота
Катозгледате вътрешната структура интегралната схема, става ясно, че сравненията с ценеровите диоди относителни.
TL431й-много прилича компаратор. Към инвертиращия изход се подава референтнопрежение Vref от 2,5 V. Товапрежение е стабилизирано,ка че изходът също ще бъде стабилен. Неинвертиращият изход се извеждавън. Ако приложенотопрежение е по-малко от референтното, изходът компаратора изход компаратор нулаТранзисторът е затворен и не протича ток. Акопрежението директния входдвиши 2,5 V, изходът диференциалния усилвател става положителен, транзисторът се отваря и през него започва тече ток. Този ток се ограничава от външно съпротивление. Това поведение е подобновинния пробив стабилизатора, когато към него се приложи обратнопрежение. Диодът е предназначен за защита срещу обратен ток в микросхемата.
Важно! Изходът еталоннотопрежение не трябва се оставя никъде несвързан и изисква ток от поне 4 µA.
Всъщностзи схема също елко условна - тя е полезнамо за обясничина, по койтоботят нещата. Действителното изпълнение следвазличен принцип.пример не е възможно семери точка с референтнопрежение 2,5 V вмките веригата.
Примери за диаграми свързване
Един отриантите схемата TL431 е общ компаратор. Той може се използва за изграждане някои прагови релета -пример релета за ниво, светлинни релета и др.мо източникът опорнопрежение е вграден и не може се регулира,ка че токът и спадътпрежение през сензора се регулират.
Щом върху сензорадне 2,5 V, изходният транзистор чипа се отваря, през светодиода протича ток и той светва. Вместо светодиод за превключване товара може се използваломощно реле или транзисторен ключ. Резисторът R1 може се използва за регулиране нивото реакция компаратора. R2 служитоласт и ограничава тока през светодиода.
Но подобно включване не позволява се използва пълният потенциал TL431 - компараторът може бъде вграден във всеки друг чип, който е по-подходящ закива релета. Същият този възел е проектиран с друга цел.
Най-простата схема е TL431 се включи в режимралелен стабилизатор - източник опорнопрежение 2,5 V. Необходим емоласт. резисторкоето ще ограничи тока през изходния транзистор.
Важно! Зазлика от класическата схема AVR, тук не трябва се поставя кондензатор успоредно изхода. Това може доведе доразитни трептения. По принцип това не е необходимо, тъйто конструкторите взели мерки замаляване шума изхода. Но поради това той не може се използвато основа за генератор шум,къвто е обикновеният стабилитрон.
Възможностите чипа се използват по-пълноценно във веригата за обратна връзка, образувана от резисторите R1 и R2.
Когато се подаде захранване, изходнотопрежение се повишава и стабилизира за няколко микросекунди (скоростта движение не е стандартизирана). Ustab се определя от чреззделителяи може се изчисли по формулата Ustab=2,495*(1+R2/R1). При изчисленията трябва се има предвид, че при това свързване вътрешното съпротивление се увеличава (1+R2/R1) пъти.
Възможно е се увеличипацитетъттоварване AVR по класическиячин,то се включи допълнителен биполярен транзистор.
Важно! Транзисторът трябва бъде включен във веригата за обратна връзка.
Това включване превръща веригата вралелен регулатор, изискващ входнотопрежениедвишава изходното. Неговата ефективност не можедвишава съотношението Uin/Uin. Това влошаваботата AVR, затова е по-добре се използва полеви транзистор, който има по-малъкдпрежение.
Тук ефективността е по-висока поради по-малката необходимазлика между входното и изходнотопрежение, но е необходимо допълнително захранване транзисторния гейт -прежението му трябва е по-високо от Uin/out.
Върху TL431 може се изгради токов регулатор.
Колекторният ток ще бъде Istab=Vref/R1.
Ако същата верига се превключито двуполюсна, се създава ограничител тока.
Токът ще бъде ограничен при Io=Vref/R1+Ika.ластният резистор трябва бъде оценен в съответствие с условията Rb=Uin (Io/hfe+Ika), където hfe е коефициентът усилване транзистора. Това може се измери с мултиметър, който имази функция.
Радиолюбителите използват микросхеми и при нестандартни превключвания. TL431 е склонен къммовъзбуждане, което е недостатък. Но товава възможност се използвато осцилатор, управляван спрежение. Зази цел изхода се инсталира кондензатор.
Какви аналозите
Тази ИС е много популярна в света професионалистите и любителите електрониката. Затова се произвежда от много производители. Световноизвестните фирми Texas Instruments (катозработчик), Motorola, Fairchild Semiconductor и други произвеждат чипа под оригиналното име. TL430, с Vref=2,75V и един и половина пъти по-голям отксималнияботен ток, не е за изпускане. Но този чип беше по-малко търсен и не оцеля до ерата SMD асемблирането.
Други производители произвеждат регулаторипрежение с други буквени индекси, но задължително с цифри 431 в имената им (в противен случай потребителят просто няма обърне внимание непознат чип).заралични следните продукти:
- KA431AZ;
- KIA431;
- HA17431VP;
- IR9431N
и други интегрални схеми с подобна функционалност. Но не ерантирано, че продуктите неизвестни и непознати производители ще отговарятраметрите.
Съществува руски аналог KR142EN19A, произвеждан вкет KT-26 (подобен транзистор с ниска мощност). Той епълно аналогичен оригиналния чип, но някоирактеристикилко по-различни.пример вътрешното му съпротивление е нормализирано <0,5 ома.
ШИМ контролерът SG6105 също заслужава внимание. Той съдържа два вътрешни стабилизатора, абсолютно идентични с TL431. Те имат отделни изводи и могат се използватто източници референтнопрежение.
Как тествате чипа TL431
Микросхемата има доста сложна вътрешна структура,ка че не е възможно се тества с един тестер. Във всеки случай ще трябва сглобите някаква схема. Ако има регулируемо захранване, ще ви трябват три резистора и светодиод.
Напрежението захранването не трябвадвишава 36 V. R1 трябва се изберека, че приксималнопрежение токът през светодиода недвишава 10-15 mA. Съотношението между R1 и R3 трябва екова, че приксималнотопрежение източника, повече от 2,5 V или по-добре, повече от 3 Vда върху R3. Когато изходнотопрежение се повиши от 0 V до достигане прага при R3, светодиодът започва мига, което означава, че чипът е повреден. Не е необходимостройвате светодиода, а просто измеритепрежениетотода - то трябва се промени драстично.
Ако няма регулиран източник, а захранване с постояннопрежение, вместо R3 ще трябва се използва потенциометър. Светодиодът трябва се включва и изключва, когато плъзгачът се върти в двете посоки.
Пазарът електронни компоненти предлага много широкама от интегрирани регулаторипрежение. Но спектърът от приложения също е много широк,ка че много видове интегрални схеми имат своя нишазара. Включен е TL431.
Свързани статии:
