الیکٹرانک سرکٹس کو ڈیزائن کرتے وقت، اکثر کم طاقت والے وولٹیج ریگولیٹر یا حوالہ وولٹیج کے ذریعہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ متعدد فکسڈ وولٹیج غیر منظم مربوط وولٹیج ریگولیٹرز کے ذریعہ احاطہ کرتا ہے۔ ریگولیٹڈ پر بنائے گئے ہیں۔ LM317 چپلیکن اس کے کچھ موروثی نقصانات اور اکثر ضرورت سے زیادہ فعالیت ہوتی ہے۔ بہت سے معاملات میں مسئلہ TL431 چپ سے حل ہو جائے گا، جو آپ کو مستحکم وولٹیج کا کم طاقت والا ذریعہ حاصل کرنے کی اجازت دیتا ہے، جسے 2.5 سے 36 V تک ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔
مشمولات
TL431 چپ کیا ہے؟
بیسویں صدی کے ستر کی دہائی میں تیار ہونے والے اس مائیکرو سرکٹ کو اکثر "ریگولیٹڈ ریگولیٹر" کہا جاتا ہے اور اسکیمیٹک میں اسے دو کلاسک پنوں - اینوڈ اور کیتھوڈ کے ساتھ ریگولیٹر کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے۔ ایک تیسرا لیڈ بھی ہے جس کا مقصد بعد میں زیر بحث آئے گا۔ microassembly a کی طرح لگتا ہے۔ سٹیبلیٹرون یہ بالکل بھی مائکروکپلر کی طرح نہیں لگتا ہے۔ یہ ایک عام مائیکرو سرکٹ کے طور پر کئی ہاؤسنگ ویریئنٹس میں تیار کیا جاتا ہے۔ابتدائی طور پر ورژن صرف ایک حقیقی سوراخ والے بورڈ کے لیے بنائے گئے تھے، SMD-ٹیکنالوجی کی ترقی کے ساتھ TL431 سطح پر چڑھنے کے لیے پیکجوں میں "پیک" ہونا شروع ہوا، جس میں مختلف پنوں کے ساتھ مقبول SOT بھی شامل ہے۔ آپریشن کے لیے ضروری پنوں کی کم از کم تعداد 3 ہے۔ کچھ پیکجوں میں زیادہ پن ہوتے ہیں۔ سرپلس پن یا تو کہیں منسلک نہیں ہیں یا پھر نقل شدہ ہیں۔
TL431 کلیدی خصوصیات
اہم خصوصیات، جن کا علم الیکٹرانک سرکٹس کے ڈیزائن میں پیدا ہونے والے 90+ فیصد کاموں کو انجام دینے کے لیے کافی ہے:
- آؤٹ پٹ وولٹیج کی حد 2.5...36V ہے (اسے مائنس سمجھا جا سکتا ہے، کیونکہ جدید ریگولیٹرز کی حد 1.5V ہے)؛
- زیادہ سے زیادہ کرنٹ 100 ایم اے ہے (یہ چھوٹا ہے اور اوسط پاور ریگولیٹر کے ساتھ موازنہ کیا جا سکتا ہے، لہذا یہ مائیکرو سرکٹ کو اوور لوڈ کرنے کے قابل نہیں ہے کیونکہ اس کا کوئی تحفظ نہیں ہے)؛
- اندرونی مزاحمت (مساوی بائپولر کی رکاوٹ) تقریباً 0,22 اوہم ہے۔
- متحرک مزاحمت - 0,2...0,5 اوہم؛
- Uref=2.495 V، درستگی - سیریز پر منحصر ہے، ±0.5% سے ±2% تک؛
- TL431C کے لیے آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد 0...70 °С ہے، TL431A کے لیے - مائنس 40...85 °С۔
دیگر خصوصیات، بشمول درجہ حرارت گراف، ڈیٹا شیٹ میں پایا جا سکتا ہے. تاہم، زیادہ تر معاملات میں آپ کو ان کی ضرورت نہیں ہوگی۔
پن اسائنمنٹ اور آپریشن
چپ کی اندرونی ساخت کا تجزیہ کرتے وقت، یہ واضح ہو جاتا ہے کہ ریگولیٹر کے ساتھ موازنہ روایتی ہے۔
TL431 سب سے زیادہ موازنہ کرنے والے سے مشابہت رکھتا ہے۔ الٹا آؤٹ پٹ میں 2.5V کا حوالہ وولٹیج Vref ہے۔ یہ وولٹیج مستحکم ہے، لہذا آؤٹ پٹ بھی مستحکم ہو جائے گا. غیر الٹا آؤٹ پٹ باہر لایا جاتا ہے. اگر اس پر لگائی جانے والی وولٹیج حوالہ وولٹیج سے زیادہ نہیں ہے تو موازنہ کرنے والا آؤٹ پٹ موازنہ پیداوار صفر، ٹرانزسٹر بند ہے، کوئی کرنٹ نہیں بہہ رہا ہے۔اگر ڈائریکٹ ان پٹ پر وولٹیج 2.5 V سے زیادہ ہے، تو ڈیفرینشل ایمپلیفائر کا آؤٹ پٹ مثبت ہے، ٹرانزسٹر کھلتا ہے اور کرنٹ اس میں سے بہنا شروع ہو جاتا ہے۔ یہ کرنٹ بیرونی مزاحمت سے محدود ہے۔ یہ رویہ اسٹیبلائزنگ ڈائیوڈ کے برفانی تودے کے ٹوٹنے سے مشابہت رکھتا ہے جب اس پر ریورس وولٹیج لگایا جاتا ہے۔ ڈایڈڈ کو ریورس سرکٹری سے بچانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔
اہم! حوالہ وولٹیج کے پن کو کہیں بھی غیر منسلک نہیں چھوڑنا چاہیے، اس کے لیے کم از کم 4 µA کا کرنٹ درکار ہے۔
درحقیقت، یہ سرکٹ بھی مشروط ہے - یہ صرف کام کی نوعیت کی وضاحت کے لیے موزوں ہے۔ حقیقت میں، سب کچھ دوسرے اصولوں کے مطابق لاگو کیا جاتا ہے. مثال کے طور پر، سرکٹ کے اندر، آپ کو 2.5V حوالہ وولٹیج کے ساتھ کوئی نقطہ نہیں مل سکتا۔
کنکشن ڈایاگرام کی مثالیں۔
TL431 سرکٹ کے اختیارات میں سے ایک عام موازنہ ہے۔ آپ اس پر کچھ تھریشولڈ ریلے بنا سکتے ہیں - مثال کے طور پر، لیول ریلے، لائٹ ریلے وغیرہ۔ صرف اس کا ریفرینس وولٹیج سورس بلٹ ان ہے اور اسے ایڈجسٹ نہیں کیا جا سکتا، اس لیے سینسر کے ذریعے کرنٹ اور وولٹیج ڈراپ کو ریگولیٹ کریں۔
جیسے ہی سینسر 2.5 V گرتا ہے، چپ کا آؤٹ پٹ ٹرانزسٹر کھل جاتا ہے، LED سے کرنٹ بہتا ہے اور یہ روشن ہو جاتا ہے۔ ایل ای ڈی کے بجائے آپ لوڈ کو تبدیل کرنے کے لیے کم طاقت والے ریلے یا ٹرانجسٹر سوئچ کا استعمال کر سکتے ہیں۔ ریزسٹر R1 کے ساتھ آپ موازنہ کرنے والے کے ردعمل کی سطح کو ایڈجسٹ کر سکتے ہیں۔ R2 بیلسٹ کے طور پر کام کرتا ہے اور ایل ای ڈی کے ذریعے کرنٹ کو محدود کرتا ہے۔
لیکن اس طرح کی شمولیت TL431 کے تمام امکانات کو استعمال کرنے کی اجازت نہیں دیتی ہے - موازنہ کرنے والا کسی دوسرے چپ پر بنایا جا سکتا ہے جو اس طرح کے ریلے کے لیے زیادہ موزوں ہو۔ اسی اسمبلی کو دوسرے مقاصد کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔
TL431 کو متوازی سٹیبلائزر موڈ میں آن کرنے کے لیے سب سے آسان سرکٹ 2.5V حوالہ وولٹیج کا ذریعہ ہے۔ اس کے لیے آپ کو صرف ایک گٹی کی ضرورت ہے۔ مزاحم، جو آؤٹ پٹ ٹرانجسٹر کے ذریعے کرنٹ کو محدود کر دے گا۔
اہم! AVR کے کلاسک سرکٹ کے برعکس، آپ کو آؤٹ پٹ کے متوازی میں کپیسیٹر انسٹال نہیں کرنا چاہیے۔ یہ پرجیوی دولن کی قیادت کر سکتا ہے. عام طور پر اس کی ضرورت نہیں ہے، کیونکہ ڈویلپرز نے آؤٹ پٹ پر شور کو کم کرنے کے لیے اقدامات کیے ہیں۔ لیکن اس کی وجہ سے چپ کو عام سٹیبلیٹرون کی طرح شور پیدا کرنے والے کی بنیاد کے طور پر استعمال نہیں کیا جا سکتا۔
چپ کی صلاحیتوں کو ایک فیڈ بیک سرکٹ میں زیادہ مکمل طور پر استعمال کیا جاتا ہے جو ریزسٹرس R1 اور R2 کے ذریعے تشکیل دیا جاتا ہے۔
جب پاور لگائی جاتی ہے تو آؤٹ پٹ وولٹیج بڑھ جاتا ہے اور چند مائیکرو سیکنڈز کے لیے مستحکم ہو جاتا ہے (متعدد شرح کو ریگولیٹ نہیں کیا جاتا ہے)۔ Ustab کی طرف سے مقرر کیا جاتا ہے تقسیم کرنے والے کی طرف سےاس کا حساب فارمولہ Ustab=2,495*(1+R2/R1) سے لگایا جا سکتا ہے۔ حساب لگاتے وقت، یہ ذہن میں رکھنا چاہیے کہ اس کنکشن کے ساتھ اندرونی مزاحمت (1+R2/R1) گنا بڑھ جاتی ہے۔
ریگولیٹر کی بوجھ کی صلاحیت کو کلاسک طریقے سے بڑھانا ممکن ہے، اضافی شامل کرکے دوئبرووی ٹرانجسٹر.
اہم! ٹرانزسٹر کو فیڈ بیک لوپ سرکٹ میں شامل کیا جانا چاہیے۔
اس طرح کی شمولیت سرکٹ کو ایک متوازی سٹیبلائزر میں تبدیل کرتی ہے، جس کے لیے ان پٹ وولٹیج کو آؤٹ پٹ وولٹیج سے تجاوز کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کی کارکردگی Uin/Uin تناسب سے زیادہ نہیں ہو سکتی۔ یہ ریگولیٹر کے پیرامیٹرز کو خراب کرتا ہے، لہذا فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر کا استعمال کرنا بہتر ہے، اس میں وولٹیج کم ہے۔
یہاں ان پٹ اور آؤٹ پٹ وولٹیج کے درمیان کم مطلوبہ فرق کی وجہ سے کارکردگی زیادہ ہے، لیکن آپ کو ٹرانجسٹر گیٹ کے لیے اضافی بجلی کی فراہمی کی ضرورت ہے - اس کا وولٹیج Uin/out سے زیادہ ہونا چاہیے۔
آپ TL431 کے ساتھ موجودہ ریگولیٹر بنا سکتے ہیں۔
کلیکٹر سرکٹ کرنٹ Istab=Vref/R1 کے برابر ہوگا۔
اگر ایک ہی سرکٹ کو بائپولر کے طور پر شامل کیا جاتا ہے، تو آپ کو کرنٹ لمیٹر ملتا ہے۔
کرنٹ Io=Vref/R1+Ika پر محدود ہوگا۔ بیلسٹ ریزسٹر کی درجہ بندی کو Rb=Uinh(Io/hfe+Ika) کی شرائط سے منتخب کیا جانا چاہیے، جہاں hfe ٹرانزسٹر کا فائدہ ہے۔یہ ایک ملٹی میٹر کے ساتھ ماپا جا سکتا ہے، جس میں اس طرح کی ایک تقریب ہے.
ریڈیو کے شوقین غیر معیاری شمولیت میں بھی مائیکرو سرکٹس استعمال کرتے ہیں۔ TL431 میں خود کشی کا رجحان ہے، جو کہ ایک نقصان ہے۔ لیکن یہ اسے وولٹیج کنٹرولڈ آسیلیٹرز کے طور پر استعمال کرنا ممکن بناتا ہے۔ اس مقصد کے لیے آؤٹ پٹ پر ایک کپیسیٹر نصب کیا جاتا ہے۔
ینالاگ کیا ہیں
مائکرو سرکٹ کو الیکٹرانکس کے پیشہ ور افراد اور شوقیہ افراد کی دنیا میں بہت زیادہ مقبولیت حاصل ہے۔ لہذا، یہ بہت سے مینوفیکچررز کی طرف سے تیار کیا جاتا ہے. دنیا کی مشہور فرم ٹیکساس انسٹرومینٹس (بطور ڈویلپر)، Motorola، Fairchild Semiconductor اور دیگر اصل نام سے چپ تیار کرتی ہیں۔ Vref=2.75 V اور زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ کرنٹ سے ڈیڑھ گنا کے ساتھ، پہلے سے تیار کردہ TL430 سٹیبلائزر کا ذکر نہ کرنا ناممکن ہے۔ لیکن اس چپ کی مانگ کم تھی، اور یہ ایس ایم ڈی ماؤنٹنگ کے دور تک زندہ نہیں رہی۔
دوسرے مینوفیکچررز دوسرے لیٹر انڈیکس کے ساتھ وولٹیج ریگولیٹرز تیار کرتے ہیں، لیکن ضروری ہے کہ ان کے ناموں میں نمبر 431 ہوں (بصورت دیگر صارف کسی نامعلوم چپ پر توجہ نہیں دے گا)۔ مارکیٹ میں ہیں:
- KA431AZ;
- KIA431;
- HA17431VP؛
- IR9431N
اور دیگر چپس جو فنکشن میں ملتے جلتے ہیں۔ لیکن غیر معروف اور نامعلوم مینوفیکچررز کی مصنوعات مماثل پیرامیٹرز کی ضمانت نہیں دیتی ہیں۔
ایک گھریلو اینالاگ ہے - KR142EN19A، KT-26 کی صورت میں تیار کیا جاتا ہے (کم طاقت والے ٹرانجسٹر کی طرح)۔ یہ مکمل طور پر اصل چپ سے مشابہ ہے، لیکن کچھ خصوصیات قدرے مختلف ہیں۔ مثال کے طور پر، اندرونی مزاحمت کو <0.5 اوہم پر معمول بنایا جاتا ہے۔
SG6105 PWM کنٹرولر بھی قابل ذکر ہے۔ اس میں دو اندرونی سٹیبلائزرز ہیں، بالکل TL431 سے مماثل۔ ان کے پاس علیحدہ پن ہیں اور حوالہ وولٹیج کے ذرائع کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔
کیسے چیک کریں کہ آیا TL431 چپ کام کرتی ہے۔
مائیکرو سرکٹ کا اندرونی ڈھانچہ کافی پیچیدہ ہے، اس لیے اسے کسی ایک ٹیسٹر سے جانچنا ممکن نہیں ہے۔کسی بھی صورت میں، آپ کو کسی قسم کے سرکٹ کو جمع کرنا پڑے گا. اگر ایڈجسٹ بجلی کی فراہمی ہے، تو آپ کو تین ریزسٹرس اور ایک ایل ای ڈی کی ضرورت ہوگی۔
بجلی کی فراہمی کا وولٹیج 36V سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔ R1 کا انتخاب کیا جاتا ہے تاکہ زیادہ سے زیادہ وولٹیج پر LED کے ذریعے کرنٹ 10-15 mA سے زیادہ نہ ہو۔ R1 سے R3 کا تناسب ایسا ہونا چاہیے کہ زیادہ سے زیادہ سورس وولٹیج پر، R3 پر 2.5 V سے زیادہ گرے، یا اس سے بہتر، 3 سے زیادہ۔ جب آؤٹ پٹ وولٹیج 0V سے بڑھ کر R3 پر حد تک پہنچنے تک LED چمکے گی۔ اور اس کا مطلب ہے کہ چپ ٹھیک ہے۔ آپ ایل ای ڈی کو سیٹ نہیں کر سکتے، لیکن صرف کیتھوڈ پر وولٹیج کی پیمائش کریں - اسے مرحلہ وار طریقے سے تبدیل ہونا چاہیے۔
اگر کوئی ریگولیٹڈ ذریعہ نہیں ہے، لیکن مسلسل وولٹیج کے ساتھ بجلی کی فراہمی ہے، تو آپ کو R3 کے بجائے پوٹینشیومیٹر استعمال کرنا ہوگا۔ جب آپ سلائیڈر کو دونوں سمتوں میں گھمائیں تو ایل ای ڈی کو آن اور آف ہونا چاہیے۔
الیکٹرانک اجزاء کی مارکیٹ مربوط وولٹیج ریگولیٹرز کی بہت وسیع رینج پیش کرتی ہے۔ لیکن درخواست کا دائرہ بھی بہت وسیع ہے، اس لیے مارکیٹ میں کئی قسم کے ICs کا اپنا مقام ہے۔ TL431 شامل ہے۔
متعلقہ مضامین:
