Detaljni vodič TL431
2024-04-17 16073

TL431 je trostrani kontrolirani precizni referentni integrirani čip s dobrom temperaturnom stabilnošću.Zbog velike točnosti, niske mirovanje struje i izlazne buke, široko se koristi u raznim elektroničkim uređajima, poput automatskog upravljanja, upravljanja napajanjem i pretvorbe snage.Kako bi svima pomogli da bolje razumiju TL431, ovaj je članak sastavio relevantne podatke o TL431.Dođite i pogledajte.

TL431 je podesivi precizni regulator s preciznim preciznim od 2,50 V do 36V, koji su zajedno proizveli Texas Instruments Incorbuments (TI) i Motorola u SAD.Ima mogućnost podesivog izlaza struje i služi kao referentni izvor napona.Serija TL431 uključuje TL431C, TL431AC, TL431I, TL431AI, TL431M, TL431Y, ukupne vrijednosti šest modela.Ovi modeli dijele identičnu strukturu unutarnjeg kruga sa samo manjim razlikama u tehničkim pokazateljima.Zbog njegove kompaktne veličine, preciznog podesivog referentnog napona i velike izlazne struje, TL431 se može koristiti za dizajniranje različitih regulatora.Njegove karakteristike performansi uključuju kontinuirano podesivi izlazni napon do 36V, širok raspon radne struje od 0,1mA do 100mA, tipični dinamički otpor 0,22 ohma i nizak izlazni šum.Uz to, ima maksimalni ulazni napon od 37V, maksimalnu radnu struju od 150mA, unutarnji referentni napon od 2,5 V i raspon izlaznog napona od 2,5 V do 30V.

Točnost referentnog napona TL431 može doseći ± 2 posto ili više, omogućujući mu da osigura stabilne i točne izlazne napone u širokom rasponu napona.

TL431 sadrži brzi dinamički odgovor.Može brzo prilagoditi izlazni napon kao odgovor na promjene opterećenja napajanja, osiguravajući stabilan izlaz napajanja.

Kako TL431 integrira pojačalo pogreške i referentni izvor napona, pojednostavljuje dizajn kruga, smanjuje veličinu kruga i smanjuje troškove napajanja.

Izlazni napon TL431 može se prilagoditi pomoću dva vanjska otpornika, nudeći raspon podešavanja od 2,5 V do 36V, a odgovarajući za različite krugove napajanja.

Ocjene struje, napona i snage bilo kojeg uređaja ukazuju na njegove zahtjeve za napajanje, tj. Koliko je struja i napona dovoljni za njegov rad.Sljedeća tablica pruža ocjene struje, snage i napona TL431.

Da bismo izmjerili je li izvedba TL431 dobra, moramo identificirati njegove igle kao referentni terminal, anodu i katodu.Nakon što potvrdimo igle, možemo slijediti korake u nastavku za mjerenje.Prvo prilagođavamo raspon multimetra na RXLK blok, povezujemo crnu olovku na anodu, a crvenu olovku na katodu.Ono što se u ovom trenutku mjeri je otpor prema naprijed TL431.Dalje, izmjenjujemo testne potencijale, to jest, crna olovka je povezana s katodom, a crvena olovka je povezana s anodom.U ovom trenutku treba prikazati beskonačni obrnuti otpor.To znači da kada struja teče iz anode u katodu, TL431 se može normalno uključiti;A kad struja teče iz katode do anode, TL431 je isključen.Zatim još uvijek držimo multimeterski raspon u RXLK bloku, povezujemo crnu olovku na referentni terminal, a crvenu olovku na katodu.U ovom trenutku, ne bi trebalo da struja koja prolazi kroz nju, to jest, na metar nema naznaka.Zatim, kad s drugom rukom dodirnemo crnu olovku, a anodu, pokazivač bi trebao značajno ljuljati.Kad se ova situacija ispuni, pin je ručno dodirnut referentni terminal.Posljednji korak je kratki spoj referentnog terminala i anode, to jest, omogućuje struju da teče iz referentnog terminala i anode istovremeno.U ovom slučaju, ako je olovo ispitivanja crne boje spojeno na katodu, a crveni testni olovo spojeno na anodu, obično će doći do manjeg pada napona;Suprotno tome, ako je crnački test vod spojena na anodu i crveni testni olovo je spojen na katodu, općenito će doći do relativno velikog pada napona.Načelo ovog mjerenja temelji se na različitim padovima napona TL431 tijekom provođenja naprijed i obrnuto.

Monitor napona

Krug

Regulator

Precizno ograničenje struje

Regulator visoke struje

PWM pretvarač s referencom

Precizni regulator serije visoke struje

TL431 ima tri igle, koji su referentni terminal, anoda i katoda.Da bismo razlikovali ova tri igle, možemo ih organizirati s lijeva na desno s logotipom okrenutim prema nama.Konkretno, referentni terminal je pin koji se koristi za unos referentnog napona;Anoda je pin kroz koju struja teče;A katoda je pin iz koje struja izlazi.U praktičnim primjenama, katoda je obično povezana s pozitivnim stupom napajanja kroz otpornik koji ograničava struju, dok je anoda spojena na negativni pol napajanja.Njegov pin dijagram je sljedeći:

PIN 1 (referenca): Ovaj pin postavlja naponsku ocjenu Zener diode.

PIN 2 (anoda): anoda ekvivalentne Zener diode

PIN 3 (katoda): Katoda ekvivalentne Zener diode

TL431 je tri-terminalni podesivi regulator shunt s izvrsnom stabilnošću.Često se koristi kao podesiva referenca napona.Njegova vanjska struktura sastoji se od tri igle: katoda, anoda i referentni napon.Unutarnja struktura je prikazana na slici.U većini primjena TL431 anoda je obično spojena na zemlju, a dio struje katode teče kroz izvor struje zrcala u donjem lijevom kutu dijagrama bloka.Pad napona stvoren ovom strujom na otporniku, plus pad napona između baze B i emitera E tranzistora, zajedno predstavlja referentni napon od 2,5 V.Struktura intermedijarne faze TL431 ekvivalentna je krugu diferencijalnog pojačala, dok njegova izlazna faza prihvaća strukturu Darlington.Stoga TL431 ne samo da ima interno integriranu referentnu funkciju napona, već i integrira funkciju kruga operativnog pojačala.

Prema njegovoj funkciji, TL431 se sastoji od interno integriranog referentnog napona od 2,5 V, diferencijalnog OP-AMP-a i otvorenog kolekcionarskog tranzistora.U nastavku je prikazan pojednostavljeni dijagram TL431.Kad je napon na referentnom naponu niži od unutarnjeg referentnog napona od 2,5 V, OP-AMP iznosi nisku razinu, u koje vrijeme je trioda u isključenom stanju, niti jedna struja ne teče u TL431 (zanemarujući sitno propuštanjestruja);A kada je napon na referentnom naponu veća od unutarnjeg referentnog napona, OP-AMP izlazi na visoku razinu, trioda provodi i izvlači struju iz katode i brzo ulazi u područje zasićenja.Tek kada je napon na referentnom naponu vrlo blizu referentnom naponu, trioda će raditi u području pojačanja, od katode kako bi se izvukla konstantna struja.Analiza pokazuje da u prebacivanju napajanja, izvorna struktura koja zahtijeva diskretni referentni napon i OP-AMP za povratne informacije mogu se dobro zamijeniti TL431.

Kada koristimo TL431, trebali bismo obratiti pažnju na sljedeće aspekte.

Minimalna struja koja teče kroz TL431 mora se zadržati iznad 1mA, u suprotnom će izgubiti performanse regulacije napona.Istodobno, maksimalna struja ne može prelaziti 100mA kako ne bi oštetila TL431.

Budući da je unutarnji referentni napon VREF TL431 održava katodna struja, a ta struja mora biti veća od određenog praga kako bi se osigurao normalan rad, potrebno je posvetiti posebnu pozornost tijekom primjene: Kada je izlazni stup TL431 uPrekid stanja, katoda još uvijek mora održavati struju držanja veću od 0,2mA;Kad je izlazni pol u zasićenosti, napon između polova mora biti najmanje veći od 2,2 V kako bi se osiguralo da TL431 može normalno raditi.

Uzimajući zajednički paket TO-92 kao primjer, maksimalna potrošnja energije TL431 je 0,7W.U stvari, potrošnja energije P P TL431 u krugu može se izračunati formulom p = vo*i, gdje je VO izlazni napon, a I struja kroz TL431.Stoga, kada izlaz ne prelazi 5V, TL431 može iznijeti maksimalnu struju od 140mA;Kad je izlazni napon 7V, on može iznijeti struju od 10mA zbog ograničenja potrošnje energije.Obično, potrošnja energije TL431 kreće se od 0,5 W do 1,2W.Kad djeluje pod visokim temperaturama, visokim naponom ili visokim strujama, moramo obratiti posebnu pozornost na ventilaciju, rasipanje topline i sigurnost cjelokupnog kruga kako bismo spriječili degradaciju performansi ili oštećenja uzrokovane prekomjernom potrošnjom energije.

Prilikom odabira materijala i postavljanja, trebali bismo dati prioritet preciznim otpornicima iste vrste s malim koeficijentom temperature, niskom bukom i velikom snagom kako bismo osigurali stabilnost i pouzdanost.Prema formuli VO = 2,5*(1+R1/R2), kada je VO maksimalno 36V, možemo izračunati da je maksimalni omjer R1 i R2 13,4, to jest, maksimalna vrijednost R1 treba biti 13,4 putaonaj R2.Osim toga, zbog visokog dobitka otvorene petlje i brzine brzog odziva TL431, kada je točka uzorkovanja (to jest, točka spajanja R1 i R2) daleko od dva stupa, krug je sklon prekomjernoj samozatopiuzbuđenje.Stoga, prilikom dizajniranja i korištenja, moramo obratiti posebnu pozornost na mjesto točke uzorkovanja kako bismo izbjegli ovu situaciju.

Da, to je programabilna zener dioda.Izlazni napon kreće se od 2,5 volta do 36 volti.Tolerancija na izlazni napon bit će ± 4 posto.Izlazna struja ili struja sudopera kreće se od 1 mA do 100 mA.

TL431 je izvorna standardna referenca napona.TLV431 je referentna opcija nižeg napona TLV -a, ali ima i neke različite specifikacije.

TL431 u konfiguraciji otvorene petlje često se koristi kao komparator napona, monitor pod naponom, monitor prenapona, detektor napona prozora i mnoge druge vrste upotrebe.TL431 je referenca napona shunt koji se obično koristi za ove primjene.

Kad je TL431 oštećen, ako ne dođe do zamjene istog modela, može se izravno zamijeniti s KA431, μA431, LM431, YL431, S431, itd. Sufiks slova TL431 ukazuju na razinu proizvoda i raspon rada.

Uređaji TL431 i TL432 su tri-terminalni podesivi regulatori shunt-a, s navedenom toplinskom stabilnošću u odnosu na primjenjive automobilske, komercijalne i vojne temperature.Izlazni napon može se postaviti na bilo koju vrijednost između VREF (približno 2,5 V) i 36 V, s dva vanjska otpornika.