Înțelegerea TL431: un ghid cuprinzător pentru autoritățile de reglementare de șunt de precizie
Catalog
TL431 este un cip integrat de referință integrată de precizie controlată cu trei terminale, cu o stabilitate bună a temperaturii.Datorită preciziei sale ridicate, a zgomotului cu curent și a ieșirii scăzute, este utilizat pe scară largă într -o varietate de dispozitive electronice, cum ar fi controlul automat, gestionarea puterii și conversia puterii.Pentru a ajuta toată lumea să înțeleagă mai bine TL431, acest articol a compilat informații relevante despre TL431, veniți și aruncați o privire.
Ce este regulatorul TL431?
TL431 este un regulator de șunt cu precizie reglabil de 2,50V până la 36V, produs în comun de Texas Instruments Incorporated (TI) și Motorola încorporate în S.U.A.Seria de produse TL431 includ TL431C, TL431AC, TL431I, TL431AI, TL431M, TL431Y, cu 6 modele.Seria TL431 este formată din șase modele.Structura circuitului intern al acestor modele este identică, doar o ușoară diferență în indicatorii tehnici individuali.Deoarece TL431 are avantajele de dimensiuni mici, tensiune de referință reglabilă cu precizie și curent de ieșire mare, poate fi utilizat pentru a face o varietate de regulatori.Caracteristicile sale de performanță includ tensiunea de ieșire reglabilă continuu până la 36V, o gamă largă de curent de funcționare de la 0,1mA până la 100mA, o rezistență dinamică tipică de 0,22 ohmi și o producție scăzută.În plus, are o tensiune de intrare maximă de 37V, un curent de funcționare maxim de 150mA, o tensiune de referință internă de 2,5V și un interval de tensiune de ieșire de la 2,5V la 30V.
Alternative și echivalente:
• TL431bilPre3
Principalele caracteristici ale TL431
Principalele caracteristici ale TL431 includ:
Precizie ridicată: Precizia tensiunii de referință a TL431 poate atinge ± 2 la sută sau mai mare, ceea ce o face capabilă să ofere tensiuni de ieșire stabile și precise pe o gamă largă de tensiuni.
O performanță dinamică bună: TL431 are un răspuns dinamic rapid.Poate regla rapid tensiunea de ieșire atunci când se modifică sarcina de alimentare, pentru a menține o ieșire stabilă a sursei de alimentare.
Proiectare simplificată a circuitului: Deoarece TL431 integrează un amplificator de eroare și o sursă de tensiune de referință, poate simplifica proiectarea circuitului, poate reduce dimensiunea circuitului și poate reduce costul sursei de alimentare în proiectarea sursei de alimentare.
Tensiune de ieșire reglabilă: Tensiunea de ieșire a TL431 poate fi reglată de două rezistențe externe, iar intervalul său de reglare este de la 2,5V la 36V, ceea ce este suficient pentru a răspunde nevoilor diferitelor circuite de alimentare.
Evaluări TL431
Evaluările curente, tensiunii și puterii oricărui dispozitiv arată cerințele sale de putere, adică cât de mult este suficient de curent și tensiune pentru funcționarea sa.Următorul tabel oferă evaluările curente, de putere și tensiune ale TL431.
Cum să măsurați calitatea TL431?
Pentru a măsura dacă performanța TL431 este bună, trebuie să identificăm pinii sale ca terminal de referință, anod și catod.După confirmarea acelor, putem urma pașii de mai jos pentru a măsura.În primul rând, reglăm intervalul multimetru la blocul RXLK, conectăm stiloul negru la anod și stiloul roșu la catod.Ceea ce se măsoară în acest moment este rezistența înainte a TL431.În continuare, schimbăm cablurile de testare, adică stiloul negru este conectat la catod și stiloul roșu este conectat la anod.În acest moment, ar trebui să fie afișată o rezistență inversă infinită.Aceasta înseamnă că atunci când curentul curge de la anod la catod, TL431 poate fi pornit normal;Și când curentul curge de la catod la anod, TL431 este oprit.În continuare, păstrăm în continuare intervalul multimetru la blocul RXLK, conectăm stiloul negru la terminalul de referință și stiloul roșu la catod.În acest moment, nu ar trebui să curgă curent prin el, adică nu există nicio indicație pe contor.Apoi, când atingem stiloul negru cu o mână și anodul cu cealaltă mână, indicatorul ar trebui să se balanseze semnificativ.Când această situație este îndeplinită, știftul atins manual este terminalul de referință.Ultima etapă este de a scurtcircuit terminalul de referință și anodul, adică să permită curentul să curgă de la terminalul de referință și anodul în același timp.În acest caz, dacă plumbul de testare neagră este conectat la catod și plumbul de testare roșie este conectat la anod, va exista de obicei o cădere de tensiune mai mică;În schimb, dacă plumbul de testare neagră este conectat la anod și plumbul de testare roșu este conectat la catod, va exista, în general, o cădere de tensiune relativ mare.Principiul acestei măsurători se bazează pe diferitele picături de tensiune ale TL431 în timpul conducerii înainte și invers.
Pentru ce poate fi folosit?
• Monitor de tensiune
• Circuitul Crowbar
• Regulator de șunt
• limitator de curent de precizie
• Regulator de șunt cu curent ridicat
• Converter PWM cu referință
• Regulator de seria cu curent ridicat de precizie
Cum să distingem cei trei pini de TL431?
TL431 are trei pini, care sunt terminal de referință, anod și catod.Pentru a distinge aceste trei pini, le putem aranja de la stânga la dreapta, cu logo -ul cu fața noastră.Mai exact, terminalul de referință este pinul utilizat pentru a introduce tensiunea de referință;anodul este pinul prin care curge curentul;iar catodul este știftul prin care curentul se scurge.În aplicații practice, catodul este de obicei conectat la polul pozitiv al sursei de alimentare printr -o rezistență de limitare a curentului, în timp ce anodul este conectat la polul negativ al sursei de alimentare.Diagrama sa de pin este următoarea:
PIN 1 (referință): Acest pin stabilește ratingul de tensiune al diodei Zener.
Pinul 2 (anod): anodul diodei zener echivalente
Pinul 3 (catod): catodul diodei zener echivalente
Structura și principiul de lucru al TL431
TL431 este un regulator de șunt reglabil pe trei terminale, cu o stabilitate excelentă.Este adesea utilizat ca referință de tensiune reglabilă.Structura sa externă este formată din trei pini: catod, anod și tensiune de referință.Structura internă este așa cum se arată în figură.În majoritatea aplicațiilor TL431, anodul este de obicei conectat la sol, iar o porțiune a curentului de catod curge prin sursa de curent oglindă din colțul din stânga jos al diagramei bloc.Căderea de tensiune generată de acest curent de pe rezistență, plus căderea de tensiune între baza B și emițătorul E a tranzistorului, constituie împreună tensiunea de referință de 2,5V.Structura stadiu intermediar a TL431 este echivalentă cu un circuit de amplificator diferențial, în timp ce stadiul său de ieșire adoptă o structură Darlington.Prin urmare, TL431 nu numai că are o funcție de referință de tensiune integrată intern, dar integrează și funcția unui circuit de amplificator operațional.
Conform funcției sale, TL431 constă dintr-o tensiune de referință integrată de 2,5V intern, o op-amp-uri diferențiale și un tranzistor de colecționar deschis.Mai jos este prezentată o diagramă simplificată a TL431.Când tensiunea de pe pinul de tensiune de referință este mai mică decât tensiunea de referință internă de 2,5V, op-amp-ul scoate un nivel scăzut, moment în care triodul este în stare de oprire, niciun curent nu curge în TL431 (ignorând scurgerea minusculăactual);Și atunci când tensiunea de pe știftul de tensiune de referință este mai mare decât tensiunea de referință internă, OP-AMP produce un nivel ridicat, triodul efectuează și atrage curentul din catod și intră rapid în regiunea de saturație.Doar atunci când tensiunea de pe știftul de tensiune de referință este foarte aproape de tensiunea de referință, triodul va funcționa în zona de amplificare, de la catod pentru a extrage un curent constant.Analiza arată că în comutarea sursei de alimentare, structura originală care necesită o tensiune de referință discretă și OP-AMP pentru feedback poate fi bine înlocuită de TL431.
Precauții pentru aplicația TL431
Când folosim TL431, ar trebui să acordăm atenție următoarelor aspecte:
Acordați atenție dimensiunii curente
Curentul minim care curge prin TL431 trebuie menținut peste 1mA, altfel își va pierde performanța de reglare a tensiunii.În același timp, curentul maxim nu poate depăși 100mA pentru a evita deteriorarea TL431.
Curent minim de deținere și tensiune minimă a catodului
Deoarece tensiunea internă de referință VREF de TL431 este menținută de curentul catodului, iar acest curent trebuie să fie mai mare decât un anumit prag pentru a asigura o funcționare normală, trebuie acordată o atenție specială în timpul aplicării: Când polul de ieșire al TL431 este în tăieturăÎn afara statului, catodul are încă nevoie să mențină un curent de deținere mai mare de 0,2mA;Când polul de ieșire este în saturație, tensiunea dintre poli trebuie să fie cel puțin mai mare de 2,2V pentru a se asigura că TL431 poate funcționa normal.
Acordați atenție consumului de energie
Luând ca exemplu pachetul comun de la 92, consumul maxim de energie TL431 este de 0,7W.De fapt, consumul de energie P din TL431 din circuit poate fi calculat prin formula p = vo*i, unde VO este tensiunea de ieșire și I este curentul prin TL431.Prin urmare, atunci când ieșirea nu depășește 5V, TL431 poate produce un curent maxim de 140mA;Atunci când tensiunea de ieșire este de 7V, aceasta poate ieși doar un curent de 10mA din cauza limitărilor consumului de energie.De obicei, consumul de energie al TL431 variază de la 0,5W la 1,2W.Atunci când funcționează sub temperatură ridicată, tensiune ridicată sau condiții de curent ridicat, trebuie să acordăm o atenție specială ventilației, disiparea căldurii și siguranței circuitului general pentru a preveni degradarea performanței sau deteriorarea cauzată de consumul excesiv de energie.
Acordați atenție selecției rezistențelor de eșantionare R1 și R2
Atunci când selectăm materiale și stabilim, ar trebui să acordăm prioritate rezistențelor de precizie de același tip cu coeficient de temperatură mică, zgomot redus și capacitate mare de putere pentru a asigura stabilitatea și fiabilitatea.Conform formulei VO = 2,5*(1+R1/R2), când VO este maxim de 36V, putem calcula că raportul maxim de R1 și R2 este de 13,4, adică valoarea maximă a R1 ar trebui să fie de 13,4 oricea a R2.În plus, din cauza câștigului ridicat de buclă deschisă și a vitezei de răspuns rapid al TL431, când punctul de eșantionare (adică punctul de conectare al R1 și R2) este departe de cei doi poli, circuitul este predispus să depășească auto-autoexcitaţie.Prin urmare, atunci când proiectăm și folosim, trebuie să acordăm o atenție specială locației punctului de eșantionare pentru a evita această situație.
Întrebări frecvente [FAQ]
1. Este TL431 o diodă Zener?
Este o diodă Zener, care este programabilă.Tensiunea de ieșire variază de la 2,5 volți la 36 volți.Toleranța tensiunii de ieșire va fi de +-4 la sută a curentului de ieșire sau a curentului de chiuvetă variază de la 1 mA la 100 mA.
2. Care este diferența dintre TL431 și TLV431?
TL431 este referința inițială de tensiune standard de șunt.TLV431 este o opțiune de referință de tensiune mai mică a TLV, dar are și câteva specificații diferite.
3. Care este funcția TL431?
TL431 în configurația cu buclă deschisă este adesea utilizat ca comparator de tensiune, monitor subțire, monitor de supratensiune, detector de tensiune a ferestrei și multe alte tipuri de utilizări.TL431 este o referință de tensiune de șunt utilizată frecvent pentru aceste aplicații.
4. Care este echivalentul unui tranzistor TL431?
Când TL431 este deteriorat, dacă nu există nicio înlocuire a aceluiași model, acesta poate fi înlocuit direct cu KA431, μA431, LM431, YL431, S431, etc. Literele de sufix TL431 indică nivelul produsului și intervalul de temperatură de funcționare.
5. Care sunt caracteristicile TL431?
Dispozitivele TL431 și TL432 sunt regulatoare de șunt reglabile pe trei terminale, cu stabilitate termică specificate pe intervalele de temperatură auto, comerciale și militare aplicabile.Tensiunea de ieșire poate fi setată la orice valoare între VREF (aproximativ 2,5 V) și 36 V, cu două rezistențe externe.