TL431 -jännitesäätimen yksityiskohtainen opas
2024-04-17 16074

TL431 on kolmen terminaalinen ohjattu tarkkuusviite integroitu siru, jolla on hyvä lämpötilan stabiilisuus.Suuren tarkkuuden, alhaisen lepotilassa ja lähtökohinan vuoksi sitä käytetään laajasti useissa elektronisissa laitteissa, kuten automaattinen ohjaus, virranhallinta ja virranmuuntaminen.Auttaakseen kaikkia ymmärtämään paremmin TL431: tä, tämä artikkeli on laatinut asiaankuuluvat tiedot TL431: stä.Tule katsomaan.

TL431 on 2,50 V - 36 V: n säädettävä tarkkuustutkimuksen säädin, jonka ovat yhdessä Yhdysvaltoihin sisällytettyjen Texas Instruments (TI): n (TI) ja Motorola -tuotteiden tuottamat.Sillä on säädettävän virran ulostulon kyky ja se toimii vertailujännitteen lähteenä.TL431 -sarja sisältää TL431C, TL431ac, TL431i, TL431AI, TL431M, TL431Y, yhteensä kuusi mallia.Näillä malleilla on identtinen sisäpiirirakenne, jolla on vain pienet erot teknisissä indikaattoreissa.Kompakti koon, tarkkuuden säädettävän referenssijännitteen ja suuren lähtövirran vuoksi TL431: tä voidaan käyttää monien säätimien suunnitteluun.Sen suorituskykyominaisuuksiin sisältyy jatkuvasti säädettävä lähtöjännite 36 V: iin, laaja käyttövirta -alue 0,1 mA - 100 mA, tyypillinen dynaaminen vastus 0,22 ohmia ja alhainen lähtökohina.Lisäksi sen enimmäistulojännite on 37 V, enimmäiskäyttövirta 150 mA, sisäinen vertailujännite 2,5 V ja lähtöjännitealue välillä 2,5 V - 30 V.

TL431: n referenssijännitetarkkuus voi saavuttaa ± 2 prosenttia tai korkeamman, mikä antaa sen aikaansaavan stabiilien ja tarkkojen lähtöjännitteiden tarjoamisen laajalle jännitealueelle.

TL431 sisältää nopean dynaamisen vasteen.Se voi nopeasti säätää lähtöjännitettä vasteena virransyöttökuormitusmuutoksiin varmistaen vakaan virtalähteen ulostulon.

Kun TL431 integroi virhevahvistimen ja vertailujännitteen lähteen, se yksinkertaistaa piirisuunnittelua, vähentää piirikokoa ja alentaa virtalähdekustannuksia.

TL431: n lähtöjännite voidaan säätää kahdella ulkoisella vastuksella, joka tarjoaa säätöalueen välillä 2,5 V - 36 V, riittävä erilaisille virtalähdepiirille.

Minkä tahansa laitteen virta-, jännitteen ja tehon luokitukset osoittavat sen tehovaatimukset, ts. Kuinka paljon virtaa ja jännitettä ovat riittäviä sen toimintaan.Seuraava taulukko tarjoaa TL431: n virran, tehon ja jännitteen luokitukset.

Jotta voidaan mitata, onko TL431: n suorituskyky hyvä, meidän on tunnistettava sen nastat referenssiterminaaliksi, anodiksi ja katodiksi.Tappien vahvistamisen jälkeen voimme seurata alla olevia vaiheita mitata.Ensinnäkin säätämme yleismittarin alue RXLK -lohkoon, kytke musta kynä anodiin ja punainen kynä katodiin.Tällä hetkellä mitataan TL431: n eteenpäin suuntautuva vastus.Seuraavaksi vaihdamme testijohdot, ts. Musta kynä on kytketty katodiin ja punainen kynä on kytketty anodiin.Tällä hetkellä tulisi näyttää ääretön käänteinen vastus.Tämä tarkoittaa, että kun virta virtaa anodista katodiin, TL431 voidaan kytkeä päälle normaalisti;Ja kun virta virtaa katodista anodiin, TL431 on sammutettu.Seuraavaksi pidämme edelleen monimittari -alueen RXLK -lohkossa, kytke musta kynä referenssipäätteeseen ja punainen kynä katodiin.Tällä hetkellä sen läpi virtaavaa virtaa ei pitäisi olla, ts. Mittarilla ei ole merkkejä.Sitten, kun kosketamme mustaa kynää yhdellä kädellä ja anodilla toisella kädellä, osoitin tulisi kääntyä merkittävästi.Kun tämä tilanne saavutetaan, käsin koskettama nasta on referenssiterminaali.Viimeinen vaihe on oikosulua referenssiterminaali ja anodi, toisin sanoen virran virtaaminen vertailulaitteesta ja anodista samanaikaisesti.Tässä tapauksessa, jos musta testijohto on kytketty katodiin ja punainen testijohto on kytketty anodiin, jännitteen pudotus on yleensä pienempi;Päinvastoin, jos musta testijohto on kytketty anodiin ja punainen testijohto on kytketty katodiin, jännitteen pudotus on yleensä suhteellisen suuri.Tämän mittauksen periaate perustuu TL431: n erilaisiin jännitepisaroihin eteenpäin ja käänteisen johtavuuden aikana.

Jännitemonitori

Varrispiiri

Šuntin sääntelyviranomainen

Tarkkuusvirtarajoitin

Suuren virran shunttisäädin

PWM -muunnin referenssiin

Tarkkuus korkeavirtasarjan säädin

TL431: ssä on kolme nasta, jotka ovat vertailulaitteen, anodin ja katodi.Näiden kolmen nastan erottamiseksi voimme järjestää ne vasemmalta oikealle logon kohdalla.Erityisesti vertailupääte on nasta, jota käytetään vertailujännitteen syöttämiseen;Anodi on tappi, jonka läpi virta virtaa;ja katodi on tappi, josta virta virtaa ulos.Käytännöllisissä sovelluksissa katodi on yleensä kytketty virtalähteen positiiviseen napaan virran rajoittavan vastuksen kautta, kun taas anodi on kytketty virtalähteen negatiiviseen napaan.Sen PIN -kaavio on seuraava:

Tappi 1 (referenssi): Tämä nasta asettaa Zener -diodin jänniteluokituksen.

Tappi 2 (anodi): vastaavan zener -diodin anodi

Tappi 3 (katodi): vastaavan zener -diodin katodi

TL431 on kolmen terminaalinen säädettävä šunttisäädin, jolla on erinomainen vakaus.Sitä käytetään usein säädettävänä jännitteen referenssinä.Sen ulkoinen rakenne koostuu kolmesta nastasta: katodi, anodi ja vertailujännite.Sisäinen rakenne on kuvassa esitetty.Useimmissa TL431: n sovelluksissa anodi on yleensä kytketty maahan, ja osa katodin virran virtaa peilivirran lähteen läpi lohkokaavion vasemmassa alakulmassa.Tämän virran tuottama jännitepisara vastusessa, sekä jännitekasaston Base B: n ja transistorin E -emitterin välissä, muodostavat yhdessä 2,5 V: n vertailujännitteen.TL431: n välivaiheen rakenne vastaa differentiaalista vahvistinpiiriä, kun taas sen lähtövaihe omaksuu Darlington -rakennetta.Siksi TL431: llä ei ole vain sisäisesti integroitu jänniteviitetoiminto, vaan myös integroi toimintavahvistinpiirin toiminto.

TL431 koostuu toiminnan mukaan sisäisesti integroidusta 2,5 V: n vertailujännitteestä, differentiaalisesta OP-AMP: stä ja avoimen kollektorin transistorista.Alla on yksinkertaistettu kaavio TL431: stä.Kun referenssijännitteen jännite on alhaisempi kuin 2,5 V: n sisäinen vertailujännite, OP-AMP: n lähtee matalalle tasolle, jolloin triodi on OFF-tilassa, ei virtaa TL431: ssä (huomioimatta pieni vuotovirta);Ja kun referenssijännitteen jännite on korkeampi kuin sisäinen referenssijännite, OP-AMP: n lähtö on korkea taso, triodi johtaa ja vetää virtaa katodista ja siirtyy kyllästymisalueelle nopeasti.Vain kun referenssijännitteen jännite on hyvin lähellä referenssijännitettä, triodi toimii vahvistusalueella katodista vakiovirran purkamiseksi.Analyysi osoittaa, että virtalähteen kytkentämisessä alkuperäinen rakenne, joka vaatii erillisen referenssijännitteen ja palautteen op-amp-amp-amp-amp-amp-amp-amp-amp-amp-amp-amp-amp-vahvistimia, voidaan korvata hyvin TL431: llä.

Kun käytetään TL431: tä, meidän tulisi kiinnittää huomiota seuraaviin näkökohtiin.

TL431: n läpi virtaava vähimmäisvirta on pidettävä yli 1Ma: n yläpuolella, muuten se menettää jännitesäädöksensä suorituskyvyn.Samanaikaisesti enimmäisvirta ei voi ylittää 100 mA TL431: n vahingoittamisen välttämiseksi.

Koska katodivirta ylläpitää TL431: n sisäistä vertailujännitettä VREF: tä ja tämän virran on oltava korkeampi kuin tietty kynnysarvo normaalin toiminnan varmistamiseksi, sovelluksen aikana on kiinnitettävä erityistä huomiota: Kun TL431: n lähtönapa onKatodin katodin on vielä ylläpidettävä yli 0,2 mA: n hallussapitoa;Kun lähtönapa on kylläisyydessä, napojen välisen jännitteen on oltava vähintään 2,2 V: n välinen jännite, jotta varmistetaan, että TL431 voi toimia normaalisti.

Esimerkiksi yhteisen TO-92-paketin ottaminen TL431: n suurin virrankulutus on 0,7 W.Itse asiassa TL431: n virrankulutus P piirissä voidaan laskea kaavalla P = vo*I, missä VO on lähtöjännite ja i on virta TL431: n kautta.Siksi, kun lähtö ei ylitä 5 V, TL431 voi tuottaa maksimivirran 140 mA;Kun lähtöjännite on 7 V, se voi tuottaa vain 10 mA virran virrankulutuksen rajoitusten vuoksi.TL431: n virrankulutus vaihtelee tyypillisesti välillä 0,5 W - 1,2 W.Kun se toimii korkean lämpötilan, korkean jännitteen tai korkean virran olosuhteissa, meidän on kiinnitettävä erityistä huomiota ilmanvaihtoon, lämmön hajoamiseen ja kokonaispiirin turvallisuuteen estämään suorituskyvyn heikkeneminen tai liiallisen virrankulutuksen aiheuttamat vauriot.

Kun valitset materiaaleja ja asettamista, meidän on asetettava etusija samantyyppisillä tarkkuusvastuksille pienellä lämpötilakertoimella, alhaisella kohinalla ja suurella tehokapasiteettilla vakauden ja luotettavuuden varmistamiseksi.Kaavan VO = 2,5*(1+R1/R2) mukaan, kun VO on enintään 36 V, voimme laskea, että R1: n enimmäisuhde R2 on 13,4, ts. R1: n maksimiarvon tulisi olla 13,4 kertaaR2: n.Lisäksi TL431: n korkean avoimen silmukan vahvistuksen ja nopean vasteen nopeuden vuoksi, kun näytteenottopiste (ts. R1: n ja R2: n liitäntäpiste) on kaukana kahdesta napasta, piiri on alttiina ylittämään itselleenherätys.Siksi suunnitellessamme ja käytettäessä meidän on kiinnitettävä erityistä huomiota näytteenottopisteen sijaintiin tämän tilanteen välttämiseksi.

Kyllä, se on ohjelmoitava zener -diodi.Lähtöjännite vaihtelee 2,5 voltista 36 voltiin.Lähtöjännitetoleranssi on ± 4 prosenttia.Lähtövirta tai pesuallasvirta vaihtelee välillä 1 mA - 100 mA.

TL431 on alkuperäinen standardi shuntjänniteviite.TLV431 on TLV: n alhaisempi jänniteviitevaihtoehto, mutta siinä on myös joitain erilaisia ​​eritelmiä.

Avoimen silmukan kokoonpanossa olevaa TL431: tä käytetään usein jännitekertailijana, alijännitemonitorina, ylijännitemonitorina, ikkunan jännitteen ilmaisimessa ja monen muun tyyppisinä käyttötarkoituksina.TL431 on näihin sovelluksiin yleisesti käytetty šuntinjänniteviite.

Kun TL431 on vaurioitunut, jos samaa mallia ei korvata, se voidaan korvata suoraan KA431, μA431, LM431, YL431, S431 jne. TL431 -jälkiliitteen kirjaimilla, jotka osoittavat tuotetason ja käyttölämpötila -alueen.

TL431- ja TL432-laitteet ovat kolmen terminaalisia säädettäviä shuntti-säätimiä, ja niiden lämpöstabiilisuus on määritetty sovellettavien autojen, kaupallisten ja sotilaallisten lämpötila-alueille.Lähtöjännite voidaan asettaa mihin tahansa arvoon VREF: n (noin 2,5 V) ja 36 V: n välillä kahdella ulkoisella vastuksella.