इलेक्ट्रॉनिक सर्किट्स डिझाइन करताना, अनेकदा कमी-पावर व्होल्टेज रेग्युलेटर किंवा संदर्भ व्होल्टेज स्त्रोताची आवश्यकता असते. अनेक स्थिर व्होल्टेज अनियंत्रित इंटिग्रेटेड व्होल्टेज रेग्युलेटरद्वारे व्यापलेले असतात. नियमन केलेले वर बांधलेले आहेत LM317 चिपपरंतु त्याचे काही अंतर्निहित तोटे आहेत आणि बर्‍याचदा अत्यधिक कार्यक्षमता आहे. बर्याच प्रकरणांमध्ये समस्या TL431 चिपद्वारे सोडविली जाईल, जी आपल्याला स्थिर व्होल्टेजचा कमी-पॉवर स्त्रोत मिळविण्यास अनुमती देते, जी 2.5 ते 36 V पर्यंत समायोजित केली जाऊ शकते.
सामग्री
TL431 चिप काय आहे
विसाव्या शतकाच्या सत्तरच्या दशकात विकसित झालेल्या या मायक्रोसर्किटला अनेकदा "नियमित नियामक" म्हटले जाते आणि योजनाबद्ध मध्ये ते दोन क्लासिक पिन - एनोड आणि कॅथोडसह नियामक म्हणून दर्शविले जाते. तिसरी आघाडी देखील आहे, ज्याचा उद्देश नंतर चर्चा केली आहे. microassembly a सारखे दिसते स्टॅबिलिट्रॉन हे अजिबात मायक्रोकपलरसारखे दिसत नाही. हे अनेक गृहनिर्माण प्रकारांमध्ये एक सामान्य मायक्रोसर्किट म्हणून तयार केले जाते.सुरुवातीला आवृत्त्या केवळ खऱ्या छिद्रासह बोर्डसाठी बनविल्या गेल्या होत्या, एसएमडी-तंत्रज्ञानाच्या विकासासह टीएल 431 वेगवेगळ्या पिनसह लोकप्रिय एसओटीसह, पृष्ठभाग माउंटिंगसाठी पॅकेजेसमध्ये "पॅक" करण्यास सुरुवात केली. ऑपरेशनसाठी आवश्यक असलेल्या पिनची किमान संख्या 3 आहे. काही पॅकेजेसमध्ये अधिक पिन असतात. अतिरिक्त पिन एकतर कुठेही जोडलेले नाहीत किंवा डुप्लिकेट आहेत.
TL431 प्रमुख वैशिष्ट्ये
मुख्य वैशिष्ट्ये, ज्याचे ज्ञान इलेक्ट्रॉनिक सर्किटच्या डिझाइनमध्ये उद्भवणारी 90+ टक्के कार्ये करण्यासाठी पुरेसे आहे:
- आउटपुट व्होल्टेज मर्यादा 2.5...36V आहे (याला उणे मानले जाऊ शकते, कारण आधुनिक नियामकांची मर्यादा 1.5V ची कमी आहे);
- कमाल करंट 100 एमए आहे (ते लहान आहे आणि सरासरी पॉवर रेग्युलेटरशी तुलना करता येते, त्यामुळे मायक्रोक्रिकिट ओव्हरलोड करणे योग्य नाही कारण त्याला कोणतेही संरक्षण नाही);
- अंतर्गत प्रतिकार (समतुल्य द्विध्रुवीय प्रतिबाधा) सुमारे 0,22 ओहम आहे;
- डायनॅमिक रेझिस्टन्स - 0,2...0,5 Ohm;
- Uref=2.495 V, अचूकता - मालिकेवर अवलंबून, ±0.5% ते ±2%;
- TL431C साठी ऑपरेटिंग तापमान श्रेणी 0...70 °С आहे, TL431A साठी - उणे 40...85 °С आहे.
तापमान आलेखांसह इतर वैशिष्ट्ये डेटाशीटमध्ये आढळू शकतात. तथापि, बर्याच बाबतीत आपल्याला त्यांची आवश्यकता नसते.
पिन असाइनमेंट आणि ऑपरेशन
चिपच्या अंतर्गत संरचनेचे विश्लेषण करताना, हे स्पष्ट होते की रेग्युलेटरशी तुलना पारंपारिक आहे.
TL431 हे सर्वात जास्त तुलनाकर्त्यासारखे दिसते. इनव्हर्टिंग आउटपुटमध्ये 2.5V चे संदर्भ व्होल्टेज Vref आहे. हे व्होल्टेज स्थिर आहे, त्यामुळे आउटपुट देखील स्थिर असेल. नॉन-इनव्हर्टिंग आउटपुट बाहेर आणले जाते. जर त्यावर लागू केलेला व्होल्टेज संदर्भ व्होल्टेजपेक्षा जास्त नसेल, तर तुलनाकर्ता आउटपुट तुलनात्मक आउटपुट शून्य, ट्रान्झिस्टर बंद आहे, विद्युत प्रवाह नाही.जर डायरेक्ट इनपुटवरील व्होल्टेज 2.5 V पेक्षा जास्त असेल, तर डिफरेंशियल अॅम्प्लिफायरचे आउटपुट सकारात्मक असेल, ट्रान्झिस्टर उघडेल आणि त्यातून विद्युत प्रवाह वाहू लागेल. हा प्रवाह बाह्य प्रतिकाराने मर्यादित आहे. हे वर्तन स्थिरीकरण डायोडच्या हिमस्खलनाच्या विघटनासारखे दिसते जेव्हा त्यास उलट व्होल्टेज लागू केले जाते. डायोड रिव्हर्स सर्किटरीपासून संरक्षण करण्यासाठी डिझाइन केलेले आहे.
महत्वाचे! संदर्भ व्होल्टेजचा पिन कुठेही जोडलेला नसावा, त्यासाठी किमान 4 µA विद्युत प्रवाह आवश्यक आहे.
खरं तर, हे सर्किट तसेच सशर्त आहे - हे केवळ कामाचे स्वरूप स्पष्ट करण्यासाठी योग्य आहे. प्रत्यक्षात, सर्वकाही इतर तत्त्वांनुसार अंमलात आणले जाते. उदाहरणार्थ, सर्किटच्या आत, आपण 2.5V संदर्भ व्होल्टेजसह एक बिंदू शोधू शकत नाही.
कनेक्शन आकृत्यांची उदाहरणे
TL431 सर्किटसाठी पर्यायांपैकी एक सामान्य तुलनाकर्ता आहे. तुम्ही त्यावर काही थ्रेशोल्ड रिले तयार करू शकता - उदाहरणार्थ, लेव्हल रिले, लाइट रिले, इ. फक्त त्याचा संदर्भ व्होल्टेज स्त्रोत अंगभूत आहे आणि समायोजित केला जाऊ शकत नाही, त्यामुळे सेन्सरद्वारे वर्तमान आणि व्होल्टेज ड्रॉपचे नियमन करा.
सेन्सर 2.5 V खाली येताच, चिपचा आउटपुट ट्रान्झिस्टर उघडतो, LED मधून विद्युत प्रवाह वाहतो आणि तो उजळतो. LED च्या ऐवजी आपण लोड स्विच करण्यासाठी कमी-पावर रिले किंवा ट्रान्झिस्टर स्विच वापरू शकता. रेझिस्टर R1 सह तुम्ही तुलनेचा प्रतिसाद स्तर समायोजित करू शकता. R2 गिट्टी म्हणून काम करते आणि LED द्वारे विद्युत् प्रवाह मर्यादित करते.
परंतु असा समावेश TL431 च्या सर्व शक्यतांचा वापर करण्यास परवानगी देत नाही - तुलनाकर्ता अशा रिलेसाठी अधिक योग्य असलेल्या इतर कोणत्याही चिपवर तयार केला जाऊ शकतो. हीच असेंब्ली इतर हेतूंसाठी डिझाइन केलेली आहे.
समांतर स्टॅबिलायझर मोडमध्ये TL431 चालू करण्यासाठी सर्वात सोपा सर्किट 2.5V संदर्भ व्होल्टेज स्त्रोत आहे. यासाठी तुम्हाला फक्त गिट्टीची गरज आहे रेझिस्टर, जे आउटपुट ट्रान्झिस्टरद्वारे वर्तमान मर्यादित करेल.
महत्वाचे! AVR च्या क्लासिक सर्किटच्या विरूद्ध, आपण आउटपुटच्या समांतर कॅपेसिटर स्थापित करू नये. यामुळे परजीवी दोलन होऊ शकतात. सर्वसाधारणपणे याची आवश्यकता नाही, कारण विकासकांनी आउटपुटवर आवाज कमी करण्यासाठी उपाय केले आहेत. परंतु यामुळे चिप सामान्य स्टॅबिलिट्रॉनप्रमाणे आवाज जनरेटरसाठी आधार म्हणून वापरली जाऊ शकत नाही.
प्रतिरोधक R1 आणि R2 द्वारे तयार केलेल्या फीडबॅक सर्किटमध्ये चिपची क्षमता अधिक पूर्णपणे वापरली जाते.
जेव्हा पॉवर लागू केली जाते तेव्हा आउटपुट व्होल्टेज वाढते आणि काही मायक्रोसेकंदांसाठी स्थिर होते (काही दर नियंत्रित नाही). उस्ताब यांनी सेट केला आहे विभाजक द्वारे, त्याची गणना Ustab=2,495*(1+R2/R1) सूत्राने केली जाऊ शकते. गणना करताना, हे लक्षात घेतले पाहिजे की या कनेक्शनसह अंतर्गत प्रतिकार (1+R2/R1) पटीने वाढतो.
अतिरिक्त समाविष्ट करून, क्लासिक पद्धतीने रेग्युलेटरची लोड क्षमता वाढवणे शक्य आहे द्विध्रुवीय ट्रान्झिस्टर.
महत्वाचे! ट्रान्झिस्टर फीडबॅक लूप सर्किटमध्ये समाविष्ट करणे आवश्यक आहे.
अशा समावेशामुळे सर्किटचे समांतर स्टॅबिलायझरमध्ये रूपांतर होते, आउटपुट व्होल्टेजपेक्षा इनपुट व्होल्टेजची आवश्यकता असते. त्याची कार्यक्षमता Uin/Uin प्रमाणापेक्षा जास्त असू शकत नाही. हे रेग्युलेटरचे पॅरामीटर्स खराब करते, म्हणून फील्ड इफेक्ट ट्रान्झिस्टर वापरणे चांगले आहे, त्यात कमी व्होल्टेज ड्रॉप आहे.
येथे इनपुट आणि आउटपुट व्होल्टेजमधील कमी आवश्यक फरकामुळे कार्यक्षमता जास्त आहे, परंतु तुम्हाला ट्रांझिस्टर गेटसाठी अतिरिक्त वीज पुरवठा आवश्यक आहे - त्याचा व्होल्टेज Uin/out पेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे.
तुम्ही TL431 सह वर्तमान नियामक तयार करू शकता.
कलेक्टर सर्किट करंट Istab=Vref/R1 सारखा असेल.
जर तेच सर्किट द्विध्रुवीय म्हणून समाविष्ट केले असेल, तर तुम्हाला करंट लिमिटर मिळेल.
वर्तमान Io=Vref/R1+Ika वर मर्यादित असेल. बॅलास्ट रेझिस्टरचे रेटिंग Rb=Uinh(Io/hfe+Ika) अटींमधून निवडले पाहिजे, जेथे hfe हा ट्रान्झिस्टरचा लाभ आहे.हे मल्टीमीटरने मोजले जाऊ शकते, ज्यामध्ये असे कार्य आहे.
रेडिओ एमेच्युअर्स नॉन-स्टँडर्ड इनक्लुझिट्समध्ये देखील मायक्रोसर्किट वापरतात. TL431 मध्ये आत्म-उत्तेजनाची प्रवृत्ती आहे, जी एक गैरसोय आहे. परंतु ते व्होल्टेज नियंत्रित ऑसिलेटर म्हणून वापरणे शक्य करते. या उद्देशासाठी आउटपुटवर एक कॅपेसिटर स्थापित केला आहे.
analogs काय आहेत
इलेक्ट्रॉनिक्सच्या व्यावसायिक आणि शौकीनांच्या जगात मायक्रोसर्किटची उच्च लोकप्रियता आहे. म्हणून, ते अनेक उत्पादकांद्वारे तयार केले जाते. जगप्रसिद्ध फर्म टेक्सास इन्स्ट्रुमेंट्स (डेव्हलपर म्हणून), मोटोरोला, फेअरचाइल्ड सेमीकंडक्टर आणि इतर मूळ नावाने चिप तयार करतात. पूर्वी उत्पादित TL430 स्टॅबिलायझरचा उल्लेख करणे अशक्य आहे, Vref=2.75 V आणि कमाल ऑपरेटिंग करंटच्या दीड पट. परंतु या चिपची मागणी कमी होती आणि एसएमडी-माउंटिंगच्या युगापर्यंत ती टिकली नाही.
इतर उत्पादक इतर अक्षर निर्देशांकांसह व्होल्टेज रेग्युलेटर तयार करतात, परंतु त्यांच्या नावावर 431 क्रमांक असणे आवश्यक आहे (अन्यथा ग्राहक अज्ञात चिपकडे लक्ष देणार नाही). बाजारात आहेत:
- KA431AZ;
- KIA431;
- HA17431VP;
- IR9431N
आणि इतर चिप्स जे कार्यामध्ये समान आहेत. परंतु अल्प-ज्ञात आणि अज्ञात उत्पादकांची उत्पादने जुळणाऱ्या पॅरामीटर्सची हमी देत नाहीत.
एक घरगुती अॅनालॉग आहे - KR142EN19A, KT-26 (कमी-पावर ट्रान्झिस्टर प्रमाणे) च्या बाबतीत उत्पादित. हे मूळ चिपशी पूर्णपणे साम्य आहे, परंतु काही वैशिष्ट्ये थोडी वेगळी आहेत. उदाहरणार्थ, अंतर्गत प्रतिकार <0.5 Ohm पर्यंत सामान्य केला जातो.
SG6105 PWM कंट्रोलर देखील लक्षणीय आहे. यात दोन अंतर्गत स्टॅबिलायझर्स आहेत, पूर्णपणे TL431 सारखेच. त्यांच्याकडे स्वतंत्र पिन आहेत आणि ते संदर्भ व्होल्टेज स्त्रोत म्हणून वापरले जाऊ शकतात.
TL431 चिप कार्य करते की नाही हे कसे तपासावे
मायक्रोसर्किटमध्ये एक ऐवजी गुंतागुंतीची अंतर्गत रचना आहे, म्हणून एकाच टेस्टरसह त्याची चाचणी करणे शक्य नाही.कोणत्याही परिस्थितीत, आपल्याला काही प्रकारचे सर्किट एकत्र करावे लागेल. समायोज्य वीज पुरवठा असल्यास, तुम्हाला तीन प्रतिरोधक आणि एक एलईडी आवश्यक असेल.
वीज पुरवठ्याचे व्होल्टेज 36V पेक्षा जास्त नसावे. R1 निवडले आहे जेणेकरून जास्तीत जास्त व्होल्टेजवर एलईडीद्वारे प्रवाह 10-15 एमए पेक्षा जास्त नसेल. R1 ते R3 चे गुणोत्तर असे असावे की जास्तीत जास्त स्रोत व्होल्टेजवर 2.5 V पेक्षा जास्त R3 वर येते किंवा अजून चांगले, 3 पेक्षा जास्त. जेव्हा आउटपुट व्होल्टेज 0V वरून R3 वर पोहोचेपर्यंत LED फ्लॅश होईल आणि याचा अर्थ चिप ठीक आहे. आपण एलईडी सेट करू शकत नाही, परंतु कॅथोडवर फक्त व्होल्टेज मोजा - ते चरणबद्ध पद्धतीने बदलले पाहिजे.
कोणतेही नियमन केलेले स्त्रोत नसल्यास, परंतु स्थिर व्होल्टेजसह वीज पुरवठा असल्यास, आपल्याला R3 ऐवजी पोटेंटिओमीटर वापरावे लागेल. जेव्हा तुम्ही स्लाइडरला दोन्ही दिशेने फिरवता, तेव्हा LED चालू आणि बंद झाला पाहिजे.
इलेक्ट्रॉनिक घटक बाजार एकात्मिक व्होल्टेज रेग्युलेटरची खूप विस्तृत श्रेणी ऑफर करते. परंतु अनुप्रयोग क्षेत्र खूप विस्तृत आहे, त्यामुळे बाजारात अनेक प्रकारच्या IC चे स्थान आहे. TL431 समाविष्ट आहे.
संबंधित लेख:
