Apabila mereka bentuk litar elektronik, selalunya terdapat keperluan untuk pengatur voltan kuasa rendah atau sumber voltan rujukan. Sebilangan voltan tetap ditutup oleh penstabil kamiran yang tidak terkawal. Binaan boleh laras cip LM317, tetapi ia mempunyai kelemahan tertentu yang wujud dan selalunya fungsi yang tidak diperlukan. Dalam kebanyakan kes, cip TL431 akan menyelesaikan masalah, membolehkan anda mendapatkan sumber voltan stabil kuasa rendah yang boleh dilaraskan daripada 2.5 hingga 36 V.
Kandungan
Apakah cip TL431
Litar mikro ini, yang dibangunkan pada tahun 70-an abad kedua puluh, sering dipanggil "diod zener boleh laras", dan ditetapkan pada rajah sebagai diod zener dengan dua kesimpulan klasik - anod dan katod. Terdapat juga kesimpulan ketiga, yang tujuannya akan dibincangkan kemudian. Nampak seperti perhimpunan mikro diod zener langsung tidak ingat. Ia dihasilkan, seperti litar mikro konvensional, dalam beberapa pilihan pakej. Pada mulanya, pilihan dibuat hanya untuk papan dengan lubang (lubang sebenar), dengan pembangunan teknologi SMD, TL431 mula "dibungkus" ke dalam pakej yang dipasang di permukaan, termasuk SOT popular dengan bilangan pin yang berbeza. Bilangan kaki minimum yang diperlukan untuk operasi ialah 3. Beberapa kes mengandungi lebih banyak pin. Lebihan kaki sama ada tidak disambungkan ke mana-mana, atau diduakan.
Ciri-ciri Utama TL431
Ciri-ciri utama, pengetahuan yang mencukupi untuk melaksanakan 90+ peratus daripada tugas yang timbul dalam pembangunan litar elektronik:
- had voltan keluaran - 2.5 ... 36 V (ini boleh dikaitkan dengan tolak, kerana pengawal selia moden mempunyai had yang lebih rendah sebanyak 1.5 V);
- arus tertinggi ialah 100 mA (ia adalah kecil, setanding dengan diod zener kuasa sederhana, jadi anda tidak boleh membebankan litar mikro, ia tidak mempunyai perlindungan);
- rintangan dalaman (impedans rangkaian dua terminal yang setara) - kira-kira 0.22 Ohm;
- rintangan dinamik - 0.2 ... 0.5 Ohm;
- nilai pasport Uref = 2.495 V, ketepatan - bergantung pada siri, dari ± 0.5% hingga ± 2%;
- julat suhu operasi untuk TL431С – 0…+70 °С, untuk TL431A – tolak 40…+85 °С.
Ciri-ciri lain, termasuk graf pergantungan parameter pada suhu, boleh didapati dalam lembaran data. Tetapi dalam kebanyakan kes mereka tidak akan diperlukan.
Tujuan kesimpulan dan prinsip operasi
Apabila menganalisis struktur dalaman litar mikro, menjadi jelas bahawa perbandingan dengan diod zener agak sewenang-wenangnya.
Paling penting, struktur TL431 menyerupai pembanding. Voltan rujukan Vref 2.5 V digunakan pada keluaran penyongsangan.Voltan ini distabilkan, jadi output juga akan stabil. Keluaran tidak terbalik dibawa keluar. Jika voltan yang dikenakan padanya tidak melebihi voltan rujukan, keluaran pembanding sifar, transistor ditutup, tiada arus mengalir. Jika voltan pada input langsung melebihi 2.5 V, maka tahap positif muncul pada output penguat pembezaan, transistor terbuka, dan arus mula mengalir melaluinya. Arus ini dihadkan oleh rintangan luaran. Tingkah laku ini menyerupai pecahan runtuhan salji bagi diod zener apabila voltan terbalik dikenakan padanya. Diod direka untuk melindungi daripada menghidupkan terbalik litar mikro.
Penting! Pin rujukan voltan tidak boleh dibiarkan tidak bersambung dan memerlukan sekurang-kurangnya 4µA arus.
Malah, skim ini bersyarat - ia hanya sesuai untuk menerangkan sifat kerja. Pada hakikatnya, semuanya dilaksanakan mengikut prinsip lain. Jadi, di dalam litar anda tidak dapat mencari titik dengan voltan rujukan 2.5 V.
Contoh litar pensuisan
Salah satu pilihan untuk litar pensuisan TL431 ialah pembanding konvensional. Anda boleh membina beberapa jenis geganti ambang padanya - contohnya, geganti tahap, geganti lampu, dsb. Hanya sumber voltan rujukan terbina dalam dan tidak boleh dilaraskan, oleh itu, penurunan arus dan voltan melalui sensor dikawal.
Sebaik sahaja 2.5 V jatuh pada sensor, transistor keluaran litar mikro terbuka, arus mengalir melalui LED dan ia menyala. Daripada LED, anda boleh menggunakan geganti kuasa rendah atau suis transistor yang menukar beban. Perintang R1 boleh digunakan untuk melaraskan tahap operasi pembanding. R2 berfungsi sebagai pemberat dan mengehadkan arus melalui LED.
Tetapi kemasukan sedemikian tidak memungkinkan untuk menggunakan semua ciri TL431 - pembanding boleh dibina pada mana-mana litar mikro lain yang lebih sesuai untuk geganti tersebut.Perhimpunan yang sama direka untuk tujuan lain.
Litar paling mudah untuk menghidupkan TL431 dalam mod pengawal selia selari ialah sumber voltan rujukan 2.5 V. Untuk ini, hanya balast diperlukan perintang, yang akan mengehadkan arus melalui transistor keluaran.
Penting! Tidak seperti litar pensuisan diod zener klasik, anda tidak sepatutnya memasang kapasitor selari dengan output. Ini boleh menyebabkan ayunan parasit. Secara umum, ia tidak diperlukan, kerana pemaju telah mengambil langkah untuk mengurangkan bunyi keluaran. Tetapi kerana ini, litar mikro tidak boleh digunakan sebagai asas untuk penjana bunyi, seperti diod zener konvensional.
Lebih lengkap keupayaan litar mikro digunakan dalam litar maklum balas yang dibentuk oleh perintang R1 dan R2.
Apabila kuasa digunakan, voltan keluaran meningkat dan menstabilkan dalam beberapa mikrosaat (kadar slew tidak diseragamkan). ustab dah setel pembahagi, ia boleh dikira dengan formula Ustab=2.495*(1+R2/R1). Apabila mengira, perlu diingat bahawa rintangan dalaman dengan kemasukan sedemikian meningkat sebanyak (1 + R2 / R1) kali.
Anda boleh meningkatkan kapasiti beban penstabil dengan cara klasik dengan menghidupkan tambahan transistor bipolar.
Penting! Transistor semestinya disertakan dalam litar gelung maklum balas.
Kemasukan sedemikian menukarkan litar menjadi pengawal selia selari, memerlukan voltan masukan melebihi voltan keluaran. Kecekapannya tidak boleh melebihi nisbah Uout/Uin. Ini memburukkan lagi parameter penstabil, jadi lebih baik menggunakan transistor kesan medan, penurunan voltan padanya kurang.
Di sini, kecekapan lebih tinggi disebabkan oleh perbezaan yang lebih kecil yang diperlukan antara voltan input dan output, tetapi sumber kuasa tambahan diperlukan untuk pintu transistor - voltannya mesti melebihi Vin.
Pada TL431, anda boleh memasang penstabil semasa.
Arus dalam litar pengumpul transistor akan sama dengan Istab \u003d Vref / R1.
Jika litar yang sama dimasukkan dalam bentuk rangkaian dua terminal, maka pengehad arus akan diperolehi.
Arus akan dihadkan kepada Io=Vref/R1+Ika. Nilai perintang balast mesti dipilih daripada keadaan Rb=Uin(Io/hfe+Ika), di mana hfe ialah keuntungan transistor. Ia boleh diukur dengan multimeter yang mempunyai fungsi ini.
Radio amatur menggunakan litar mikro dalam kemasukan bukan standard. TL431 mempunyai kecenderungan untuk merangsang diri sendiri, yang merupakan kelemahan. Tetapi ini memungkinkan untuk menggunakannya sebagai penjana terkawal voltan. Untuk melakukan ini, kapasitor dipasang pada output.
Apakah analognya
Litar mikro mempunyai populariti tinggi dalam dunia profesional dan peminat elektronik. Oleh itu, ia dihasilkan oleh banyak pengeluar. Syarikat terkenal dunia Texas Instruments (sebagai pembangun), Motorola, Fairchild Semiconductor dan lain-lain menghasilkan litar mikro di bawah nama asal. Tidak mustahil untuk tidak menyebut penstabil TL430 yang dikeluarkan sebelum ini, dengan Vref = 2.75 V dan arus operasi maksimum meningkat satu setengah kali ganda. Tetapi litar mikro ini kurang dalam permintaan, dan tidak sesuai dengan permulaan era pemasangan SMD.
Pengeluar lain menghasilkan pengawal selia voltan dengan indeks huruf lain, tetapi mereka sentiasa mempunyai nombor 431 dalam nama mereka (jika tidak, pengguna tidak akan memberi perhatian kepada litar mikro yang tidak diketahui). Di pasaran ialah:
- KA431AZ;
- KIA431;
- HA17431VP;
- IR9431N
dan litar mikro lain yang serupa dalam fungsi. Tetapi produk pengeluar yang kurang dikenali dan tidak diketahui tidak menjamin pematuhan dengan parameter.
Terdapat analog domestik - KR142EN19A, dihasilkan dalam pakej KT-26 (serupa dengan transistor kuasa rendah). Ia sama sekali dengan cip asal, tetapi beberapa ciri berbeza sedikit. Jadi, rintangan dalaman dinormalisasi dalam <0.5 Ohm.
Perlu disebut ialah pengawal SG6105 PWM. Ia mengandungi dua penstabil dalaman, sama sekali dengan TL431. Mereka mempunyai terminal berasingan dan boleh digunakan sebagai sumber voltan rujukan.
Bagaimana untuk menyemak prestasi cip TL431
Litar mikro mempunyai struktur dalaman yang agak kompleks, jadi ia tidak boleh diperiksa oleh satu penguji. Walau apa pun, anda perlu mengumpul beberapa jenis skim. Sekiranya terdapat bekalan kuasa terkawal, maka tiga perintang dan LED diperlukan.
Voltan bekalan kuasa mestilah tidak lebih daripada 36 V. R1 dipilih supaya pada voltan maksimum, arus melalui LED tidak melebihi 10-15 mA. Nisbah R1 dan R3 hendaklah sedemikian sehingga pada voltan sumber maksimum, lebih daripada 2.5 V jatuh pada R3, dan sebaik-baiknya lebih daripada 3. Apabila voltan keluaran meningkat daripada 0 V untuk mencapai ambang pada R3, LED akan berkelip, yang bermaksud litar mikro berfungsi. Anda tidak boleh memasang LED, tetapi hanya mengukur voltan pada katod - ia harus berubah secara tiba-tiba.
Jika tiada sumber terkawal, tetapi terdapat bekalan kuasa dengan voltan malar, anda perlu menggunakan potensiometer dan bukannya R3. Apabila enjin berputar dalam kedua-dua arah, LED akan menyala dan padam.
Pasaran komponen elektronik menawarkan rangkaian pengawal selia voltan bersepadu yang sangat luas.Tetapi skopnya sangat luas, begitu banyak jenis litar mikro mempunyai niche mereka di pasaran. Termasuk TL431.
Artikel yang serupa:
