Pag -unawa sa TL431: Isang komprehensibong gabay sa mga regulator ng precision shunt
Catalog
Ang TL431 ay isang three-terminal na kinokontrol na katumpakan na sanggunian na pinagsama na chip na may mahusay na katatagan ng temperatura.Dahil sa mataas na katumpakan nito, mababang quiescent kasalukuyang at output na ingay, malawak itong ginagamit sa iba't ibang mga elektronikong aparato, tulad ng awtomatikong kontrol, pamamahala ng kuryente at pag -convert ng kapangyarihan.Upang matulungan ang lahat na magkaroon ng isang mas mahusay na pag -unawa sa TL431, ang artikulong ito ay nagtipon ng may -katuturang impormasyon tungkol sa TL431, halika at tingnan.
Ano ang regulator ng TL431?
Ang TL431 ay isang 2.50V hanggang 36V Adjustable Precision Shunt Regulator na magkakasamang ginawa ng Texas Instruments Incorporated (TI) at Motorola na isinama sa U.S.A. Mayroon itong kakayahan ng nababagay na kasalukuyang output, at isang uri ng mapagkukunan ng boltahe ng sanggunian.Ang serye ng mga produkto ng TL431 ay kinabibilangan ng TL431C, TL431AC, TL431I, TL431AI, TL431M, TL431Y, na may 6 na mga modelo.Ang serye ng TL431 ay binubuo ng anim na modelo.Ang panloob na istraktura ng circuit ng mga modelong ito ay magkapareho, isang bahagyang pagkakaiba lamang sa mga indibidwal na tagapagpahiwatig ng teknikal.Dahil ang TL431 ay may mga pakinabang ng maliit na sukat, katumpakan na nababagay na boltahe ng sanggunian at malaking output kasalukuyang, maaari itong magamit upang makagawa ng iba't ibang mga regulators.Ang mga katangian ng pagganap nito ay kasama ang patuloy na nababagay na boltahe ng output hanggang sa 36V, isang malawak na operating kasalukuyang saklaw ng 0.1ma hanggang 100mA, isang karaniwang dynamic na paglaban ng 0.22 ohms, at mababang output.Bilang karagdagan, mayroon itong isang maximum na boltahe ng pag -input ng 37V, isang maximum na operating kasalukuyang ng 150mA, isang panloob na boltahe ng sanggunian na 2.5V, at isang saklaw ng boltahe ng output na 2.5V hanggang 30V.
Mga kahalili at katumbas:
At TL431ACZ-AP
At Tl431ailpr
• TL431BILPRE3
Pangunahing tampok ng TL431
Ang mga pangunahing tampok ng TL431 ay kasama ang:
Mataas na katumpakan: Ang katumpakan ng boltahe ng sanggunian ng TL431 ay maaaring umabot sa ± 2 porsyento o mas mataas, na ginagawang may kakayahang magbigay ng matatag at tumpak na mga boltahe ng output sa isang malawak na hanay ng mga boltahe.
Magandang Dinamikong Pagganap: Ang TL431 ay may isang mabilis na dynamic na tugon.Mabilis nitong ayusin ang boltahe ng output kapag nagbabago ang pag -load ng power supply, upang mapanatili ang isang matatag na output ng supply ng kuryente.
Ang pinasimple na disenyo ng circuit: Dahil ang TL431 ay nagsasama ng isang error amplifier at isang mapagkukunan ng sanggunian ng sanggunian, maaari nitong gawing simple ang disenyo ng circuit, bawasan ang laki ng circuit, at babaan ang gastos ng supply ng kuryente sa disenyo ng supply ng kuryente.
Adjustable output boltahe: Ang output boltahe ng TL431 ay maaaring ayusin ng dalawang panlabas na resistors, at ang saklaw ng pagsasaayos nito ay mula sa 2.5V hanggang 36V, na sapat upang matugunan ang mga pangangailangan ng iba't ibang mga circuit ng supply ng kuryente.
Mga rating ng TL431
Ang kasalukuyang, boltahe at wattage rating ng anumang aparato ay nagpapakita ng mga kinakailangan sa kapangyarihan nito, i.e. kung magkano ang kasalukuyang at boltahe ay sapat para sa operasyon nito.Ang sumusunod na talahanayan ay nagbibigay ng kasalukuyang, kapangyarihan, at mga rating ng boltahe ng TL431.
Paano sukatin ang kalidad ng TL431?
Upang masukat kung ang pagganap ng TL431 ay mabuti, kailangan nating kilalanin ang mga pin nito bilang sanggunian ng sanggunian, anode at katod.Matapos kumpirmahin ang mga pin, maaari nating sundin ang mga hakbang sa ibaba upang masukat.Una, inaayos namin ang saklaw ng multimeter sa RXLK block, ikonekta ang itim na pen sa anode, at ang pulang pen sa katod.Ang sinusukat sa oras na ito ay ang pasulong na paglaban ng TL431.Susunod, ipinagpapalit namin ang mga nangunguna sa pagsubok, iyon ay, ang itim na panulat ay konektado sa katod at ang pulang pen ay konektado sa anode.Sa oras na ito, ang walang hanggan reverse resistance ay dapat ipakita.Nangangahulugan ito na kapag ang kasalukuyang dumadaloy mula sa anode hanggang sa katod, ang TL431 ay maaaring i -on nang normal;At kapag ang kasalukuyang dumadaloy mula sa katod patungo sa anode, ang TL431 ay naka -off.Susunod, pinapanatili pa rin namin ang saklaw ng multimeter sa RXLK block, ikonekta ang itim na pen sa sanggunian ng sanggunian, at ang pulang pen sa katod.Sa oras na ito, hindi dapat magkaroon ng kasalukuyang dumadaloy dito, iyon ay, walang pahiwatig sa metro.Pagkatapos, kapag hinawakan namin ang itim na panulat na may isang kamay at ang anode gamit ang kabilang kamay, ang pointer ay dapat na mag -swing nang malaki.Kapag natutugunan ang sitwasyong ito, ang pin na hinawakan ng kamay ay ang sanggunian ng sanggunian.Ang pangwakas na hakbang ay ang short-circuit ang sanggunian ng sanggunian at ang anode, iyon ay, payagan ang kasalukuyang dumaloy mula sa sanggunian ng sanggunian at ang anode nang sabay.Sa kasong ito, kung ang black test lead ay konektado sa katod at ang red test lead ay konektado sa anode, karaniwang mayroong isang mas maliit na pagbagsak ng boltahe;Sa kabaligtaran, kung ang black test lead ay konektado sa anode at ang red test lead ay konektado sa katod, sa pangkalahatan ay magiging isang medyo malaking pagbagsak ng boltahe.Ang prinsipyo ng pagsukat na ito ay batay sa iba't ibang mga patak ng boltahe ng TL431 sa panahon ng pasulong at reverse conduction.
Ano ang magagamit nito?
• Monitor ng boltahe
• Circuit ng Crowbar
• Shunt Regulator
• Katumpakan ng kasalukuyang limiter
• Mataas na kasalukuyang shunt regulator
• PWM converter na may sanggunian
• Precision High-Current Series Regulator
Paano makilala ang tatlong pin ng TL431?
Ang TL431 ay may tatlong mga pin, na kung saan ay sanggunian terminal, anode at katod.Upang makilala ang tatlong mga pin na ito, maaari naming ayusin ang mga ito mula kaliwa hanggang kanan gamit ang logo na nakaharap sa amin.Partikular, ang sanggunian ng sanggunian ay ang pin na ginamit upang i -input ang boltahe ng sanggunian;Ang anode ay ang pin sa pamamagitan ng kung saan ang kasalukuyang daloy;at ang katod ay ang pin kung saan ang kasalukuyang dumadaloy.Sa mga praktikal na aplikasyon, ang katod ay karaniwang konektado sa positibong poste ng power supply sa pamamagitan ng isang kasalukuyang paglilimita sa risistor, habang ang anode ay konektado sa negatibong poste ng supply ng kuryente.Ang diagram ng pin nito ay ang mga sumusunod:
Pin 1 (Sanggunian): Ang pin na ito ay nagtatakda ng rating ng boltahe ng Zener Diode.
Pin 2 (anode): anode ng katumbas na zener diode
Pin 3 (katod): katod ng katumbas na zener diode
Istraktura at prinsipyo ng pagtatrabaho ng TL431
Ang TL431 ay isang three-terminal adjustable shunt regulator na may mahusay na katatagan.Madalas itong ginagamit bilang isang adjustable na sanggunian ng boltahe.Ang panlabas na istraktura nito ay binubuo ng tatlong pin: katod, anode at sanggunian na boltahe.Ang panloob na istraktura ay tulad ng ipinapakita sa figure.Sa karamihan ng mga aplikasyon ng TL431, ang anode ay karaniwang konektado sa lupa, at isang bahagi ng kasalukuyang cathode na dumadaloy sa pamamagitan ng kasalukuyang mapagkukunan ng salamin sa ibabang kaliwang sulok ng diagram ng block.Ang pagbagsak ng boltahe na nabuo ng kasalukuyang ito sa risistor, kasama ang pagbagsak ng boltahe sa pagitan ng base B at emitter E ng transistor, na magkasama ay bumubuo ng sanggunian na boltahe ng 2.5V.Ang intermediate na istraktura ng yugto ng TL431 ay katumbas ng isang kaugalian na amplifier circuit, habang ang yugto ng output nito ay nagpatibay ng isang istraktura ng Darlington.Samakatuwid, ang TL431 ay hindi lamang may isang panloob na integrated function na sanggunian ng boltahe, ngunit isinasama rin ang pag -andar ng isang circuit ng pagpapatakbo ng amplifier.
Ayon sa pagpapaandar nito, ang TL431 ay binubuo ng isang panloob na isinama na 2.5V na sanggunian ng sanggunian, isang kaugalian na op-amp at isang bukas na transistor ng kolektor.Ang isang pinasimple na diagram ng TL431 ay ipinapakita sa ibaba.Kapag ang boltahe sa sangguniang boltahe ng sanggunian ay mas mababa kaysa sa panloob na boltahe ng sanggunian na 2.5V, ang mga op-amp output ay isang mababang antas, sa oras na ang triode ay nasa off state, walang kasalukuyang daloy sa TL431 (hindi pinapansin ang maliit na pagtagaskasalukuyang);At kapag ang boltahe sa sangguniang boltahe ng sanggunian ay mas mataas kaysa sa panloob na boltahe ng sanggunian, ang mga op-amp output ay isang mataas na antas, ang triode ay nagsasagawa at kumukuha ng kasalukuyang mula sa katod, at mabilis na pumapasok sa rehiyon ng saturation.Kapag ang boltahe sa sangguniang boltahe ng sanggunian ay napakalapit sa boltahe ng sanggunian, ang triode ay gagana sa lugar ng pagpapalakas, mula sa katod upang kunin ang isang palaging kasalukuyang.Ipinapakita ng pagsusuri na sa paglipat ng power supply, ang orihinal na istraktura na nangangailangan ng discrete sanggunian boltahe at op-amp para sa puna ay maaaring mapalitan ng TL431.
Pag -iingat para sa application ng TL431
Kapag gumagamit ng TL431, dapat nating bigyang pansin ang mga sumusunod na aspeto:
Bigyang -pansin ang kasalukuyang laki
Ang minimum na kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng TL431 ay dapat itago sa itaas ng 1mA, kung hindi man mawawala ang pagganap ng regulasyon ng boltahe.Kasabay nito, ang maximum na kasalukuyang hindi maaaring lumampas sa 100mA upang maiwasan ang pagsira sa TL431.
Minimum na paghawak ng kasalukuyang at minimum na boltahe ng katod
Dahil ang panloob na sanggunian na boltahe VREF ng TL431 ay pinananatili ng kasalukuyang katod, at ang kasalukuyang ito ay dapat na mas mataas kaysa sa isang tiyak na threshold upang matiyak ang normal na operasyon, ang espesyal na pansin ay kailangang bayaran sa panahon ng aplikasyon: kapag ang output poste ng TL431 ay nasa cut-Off ng estado, ang katod ay kailangan pa ring mapanatili ang isang hawak na kasalukuyang mas malaki kaysa sa 0.2mA;Kapag ang output poste ay nasa saturation, ang boltahe sa pagitan ng mga pole ay dapat na hindi bababa sa 2.2V upang matiyak na ang TL431 ay maaaring gumana nang normal.
Bigyang -pansin ang pagkonsumo ng kuryente
Ang pagkuha ng karaniwang TO-92 package bilang isang halimbawa, ang maximum na pagkonsumo ng kuryente ng TL431 ay 0.7W.Sa katunayan, ang pagkonsumo ng kuryente p ng TL431 sa circuit ay maaaring kalkulahin ng formula p = vo*i, kung saan ang VO ay ang output boltahe at ako ang kasalukuyang sa pamamagitan ng TL431.Samakatuwid, kapag ang output ay hindi lalampas sa 5V, ang TL431 ay maaaring mag -output ng isang maximum na kasalukuyang ng 140mA;Kapag ang output boltahe ay 7V, maaari lamang itong mag -output ng isang kasalukuyang ng 10mA dahil sa mga limitasyon sa pagkonsumo ng kuryente.Karaniwan, ang pagkonsumo ng kuryente ng TL431 ay mula sa 0.5W hanggang 1.2W.Kapag ito ay gumagana sa ilalim ng mataas na temperatura, mataas na boltahe o mataas na kasalukuyang mga kondisyon, dapat tayong magbayad ng espesyal na pansin sa bentilasyon, pagwawaldas ng init at kaligtasan ng pangkalahatang circuit upang maiwasan ang pagkasira ng pagganap o pinsala na dulot ng labis na pagkonsumo ng kuryente.
Bigyang -pansin ang pagpili ng mga sampling resistors R1 at R2
Kapag pumipili ng mga materyales at paglalagay, dapat nating bigyan ng prayoridad ang mga resistor ng katumpakan ng parehong uri na may maliit na koepisyent ng temperatura, mababang ingay, at malaking kapasidad ng kuryente upang matiyak ang katatagan at pagiging maaasahan.Ayon sa formula Vo = 2.5*(1+r1/r2), kapag ang VO ay isang maximum na 36V, maaari nating kalkulahin na ang maximum na ratio ng R1 hanggang R2 ay 13.4, iyon ay, ang maximum na halaga ng R1 ay dapat na 13.4 besesiyon ng R2.Bilang karagdagan, dahil sa mataas na open-loop gain at mabilis na bilis ng pagtugon ng TL431, kapag ang sampling point (iyon ay, ang punto ng koneksyon ng R1 at R2)paggulo.Samakatuwid, kapag nagdidisenyo at gumagamit, kailangan nating bigyang -pansin ang lokasyon ng sampling point upang maiwasan ang sitwasyong ito.
Madalas na Itinanong [FAQ]
1. Ang TL431 ba ay isang Zener diode?
Ito ay isang zener diode, na maaaring ma -program.Ang output boltahe ay saklaw mula sa 2.5 volts hanggang 36 volts.Ang output boltahe tolerance ay magiging +-4 porsyento ang output kasalukuyang o lumubog kasalukuyang saklaw mula 1 mA hanggang 100 mA.
2. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng TL431 at TLV431?
Ang TL431 ay ang orihinal na sanggunian ng shunt boltahe.Ang TLV431 ay isang mas mababang pagpipilian ng sanggunian ng boltahe ng TLV ngunit mayroon ding iba't ibang mga pagtutukoy.
3. Ano ang pag -andar ng TL431?
Ang TL431 sa pagsasaayos ng open-loop ay madalas na ginagamit bilang isang comparator ng boltahe, monitor ng undervoltage, monitor ng overvoltage, window ng boltahe ng window at maraming iba pang uri ng paggamit.Ang TL431 ay isang sanggunian ng shunt boltahe na karaniwang ginagamit para sa mga application na ito.
4. Ano ang katumbas ng isang TL431 transistor?
Kapag nasira ang TL431, kung walang kapalit ng parehong modelo, maaari itong direktang mapalitan ng KA431, μA431, LM431, YL431, S431, atbp.
5. Ano ang mga katangian ng TL431?
Ang mga aparato ng TL431 at TL432 ay tatlong-terminal na nababagay na mga regulator ng shunt, na may tinukoy na katatagan ng thermal sa naaangkop na saklaw ng temperatura ng automotiko, komersyal, at militar.Ang boltahe ng output ay maaaring itakda sa anumang halaga sa pagitan ng VREF (humigit -kumulang na 2.5 V) at 36 V, na may dalawang panlabas na resistors.