Подробно ръководство за регулатор на напрежението TL431
2024-04-17 16107

TL431 е интегриран интегриран чип с трикратна контролирана прецизна референтен чип с добра температурна стабилност.Поради високата си точност, ниският тих ток и изходния шум, той се използва широко в различни електронни устройства, като автоматично управление, управление на мощността и преобразуване на мощността.За да помогне на всички да имат по -добро разбиране на TL431, тази статия е съставила подходяща информация за TL431.Елате и погледнете.

TL431 е регулатор от 2,50V до 36V регулируем регулатор на шунт, произведен съвместно от Texas Instruments Incorporated (TI) и Motorola Incorporated в САЩ.Той има възможност за регулируем изход на тока и служи като източник на референтно напрежение.Серията TL431 включва TL431C, TL431AC, TL431I, TL431AI, TL431M, TL431Y, общо шест модела.Тези модели споделят идентична структура на вътрешната верига само с незначителни разлики в техническите показатели.Поради своя компактен размер, прецизно регулируемо референтно напрежение и голям изходен ток, TL431 може да се използва за проектиране на различни регулатори.Характеристиките му на производителността включват непрекъснато регулируемо изходно напрежение до 36V, широк диапазон на работен ток от 0,1mA до 100mA, типично динамично съпротивление от 0,22 ома и нисък изход.Освен това, той има максимално входно напрежение от 37V, максимален работен ток от 150mA, вътрешно референтно напрежение от 2,5 V и вариране на изходно напрежение от 2,5 V до 30V.

Референтната точност на напрежението на TL431 може да достигне ± 2 процента или по -висока, като му позволи да осигури стабилни и точни изходни напрежения в широк диапазон от напрежения.

TL431 разполага с бърз динамичен отговор.Той може бързо да регулира изходното напрежение в отговор на промените в натоварването на захранването, като гарантира стабилен изход на захранване.

Тъй като TL431 интегрира усилвател на грешка и източник на референтен напрежение, той опростява дизайна на веригата, намалява размера на веригата и намалява разходите за захранване.

Изходното напрежение на TL431 може да се регулира с помощта на два външни резистора, предлагайки диапазон на регулиране от 2,5 V до 36V, адекватно за различни вериги за захранване.

Токът, напрежението и мощността на всяко устройство показват неговите изисквания за мощност, т.е. колко ток и напрежение са достатъчни за работата му.Следващата таблица осигурява оценките на тока, мощността и напрежението на TL431.

За да измерим дали работата на TL431 е добра, трябва да идентифицираме неговите щифтове като референтен терминал, анод и катод.След като потвърдим щифтовете, можем да следваме стъпките по -долу за измерване.Първо, ние регулираме обхвата на мултиметъра към блока RXLK, свързваме черната химикалка към анода и червената химикалка към катода.Това, което се измерва в този момент, е съпротивлението на предната част на TL431.На следващо място, обменяме тестовите проводници, тоест черната химикалка е свързана към катода, а червената писалка е свързана с анода.Понастоящем трябва да се покаже безкрайна обратна съпротивление.Това означава, че когато токът тече от анода към катода, TL431 може да бъде включен нормално;И когато токът тече от катода към анода, TL431 е изключен.На следващо място, ние все още съхраняваме многометровия диапазон в блока RXLK, свързваме черната химикалка към референтния терминал и червената химикалка към катода.Понастоящем не трябва да има ток, който тече през него, тоест няма индикации на електромера.След това, когато докоснем черната писалка с едната ръка и анода с другата ръка, показалеца трябва да се люлее значително.Когато тази ситуация е изпълнена, щифтът, докоснат на ръка, е референтният терминал.Последната стъпка е да се прекратява референтният терминал и анодът, тоест позволяват на тока да тече от референтния терминал и анода едновременно.В този случай, ако черният тестов проводник е свързан към катода, а червеният тестов проводник е свързан към анода, обикновено има по -малък спад на напрежението;И обратно, ако черният тестов проводник е свързан с анода, а червеният тестов проводник е свързан към катода, обикновено ще има сравнително голям спад на напрежението.Принципът на това измерване се основава на различните капки на напрежението на TL431 по време на напред и обратна проводимост.

Монитор на напрежението

Кройбар

Регулатор на шунта

Прецизен ограничител на тока

Регулатор на шунт с висок ток

PWM конвертор с референция

Прецизен регулатор на серията с висок ток

TL431 има три пина, които са референтният терминал, анод и катод.За да разграничим тези три пина, можем да ги подредим отляво надясно с логото, обърнато към нас.По -конкретно, референтният терминал е щифтът, използван за въвеждане на референтното напрежение;Анодът е щифтът, през който тече токът;А катодът е щифтът, от който тече токът.В практически приложения катодът обикновено е свързан към положителния полюс на захранването чрез резистор, ограничаващ тока, докато анодът е свързан към отрицателния полюс на захранването.Неговата диаграма на ПИН е следната:

ПИН 1 (Справка): Този щифт задава оценката на напрежението на Zener DioD.

Пин 2 (анод): анод на еквивалентния zener диод

Пин 3 (катод): Катод на еквивалентния Zener DioD

TL431 е трикратен регулируем регулатор на шунт с отлична стабилност.Често се използва като регулируема референция на напрежението.Външната му структура се състои от три пина: катод, анод и референтно напрежение.Вътрешната структура е както е показано на фигурата.В повечето приложения на TL431 анодът обикновено е свързан към земята, а част от катодния ток преминава през източника на огледалния ток в долния ляв ъгъл на блок -диаграмата.Спадът на напрежението, генериран от този ток на резистора, плюс спад на напрежението между основата В и излъчвателя на транзистора, заедно представляват референтното напрежение от 2.5V.Структурата на междинния етап на TL431 е еквивалентна на диференциална верига на усилвател, докато изходният му етап приема структура на Дарлингтън.Следователно, TL431 има не само вътрешно интегрирана референтна функция на напрежението, но и интегрира функцията на оперативна верига на усилвател.

Според неговата функция, TL431 се състои от вътрешно интегрирано 2.5V референтно напрежение, диференциален OP-AMP и отворен колектор транзистор.Опростена диаграма на TL431 е показана по -долу.Когато напрежението на референтния щифт на напрежението е по-ниско от вътрешното референтно напрежение от 2,5 V, OP-AMP извежда ниско ниво, по това време триодът е в състояние на изключване, няма ток в TL431 (игнорирайки мъничкото изтичанеток);и когато напрежението на референтния щифт на напрежението е по-високо от вътрешното референтно напрежение, OP-AMP избира високо ниво, триодът се провежда и извлича ток от катода и влиза в областта на насищане бързо.Само когато напрежението на референтния щифт на напрежението е много близо до референтното напрежение, триодът ще работи в областта на усилване, от катода, за да извлече постоянен ток.Анализът показва, че при превключване на захранването оригиналната структура, която изисква дискретно референтно напрежение и оп-усилвател за обратна връзка, може да бъде добре заменена от TL431.

Когато използваме TL431, трябва да обърнем внимание на следните аспекти.

Минималният ток, преминаващ през TL431, трябва да се запази над 1MA, в противен случай той ще загуби своята ефективност на регулирането на напрежението.В същото време максималният ток не може да надвиши 100mA, за да не повреди TL431.

Тъй като вътрешното референтно напрежение VREF на TL431 се поддържа от катодния ток и този ток трябва да бъде по -висок от определен праг, за да се гарантира нормална работа, трябва да се обърне специално внимание по време на приложението: Когато изходният полюс на TL431 е в натоварването на специално внимание в TL431 в TL431 в TL431 в TL431 в TL431 в TL431 в TL431 в TL431 в TL431 в TL431 в The TL431 в TL431.Състояние на прекъсване, катодът все още трябва да поддържа задържащ ток, по-голям от 0,2ma;Когато изходният полюс е в насищане, напрежението между полюсите трябва да бъде поне по -голямо от 2,2 V, за да се гарантира, че TL431 може да работи нормално.

Приемайки общия пакет To-92 като пример, максималната консумация на енергия на TL431 е 0,7W.Всъщност консумацията на енергия P на TL431 във веригата може да бъде изчислена по формулата p = vo*i, където VO е изходното напрежение и I е токът през TL431.Следователно, когато изходът не надвишава 5V, TL431 може да изведе максимален ток от 140mA;Когато изходното напрежение е 7V, то може да изведе ток от 10mA поради ограниченията на потреблението на енергия.Обикновено консумацията на енергия на TL431 варира от 0,5W до 1,2W.Когато работи при висока температура, високо напрежение или условия с висок ток, трябва да обърнем специално внимание на вентилацията, разсейването на топлината и безопасността на общата верига, за да предотвратим деградацията или повредата на работата, причинени от прекомерната консумация на енергия.

Когато избираме материали и излагаме, трябва да дадем приоритет на прецизните резистори от същия тип с малък температурен коефициент, нисък шум и голям капацитет за мощност, за да се гарантира стабилността и надеждността.Според формулата Vo = 2.5*(1+R1/R2), когато VO е максимум 36V, можем да изчислим, че максималното съотношение R1 към R2 е 13,4, тоест максималната стойност на R1 трябва да бъде 13,4 пъти по -голяма оттози на R2.В допълнение, поради високото усилване на отворен контур и скоростта на реакция на TL431, когато точката на вземане на проби (тоест точката на свързване на R1 и R2) е далеч от двата полюса, веригата е предразположена към превишаване на самостоятелното самоуправлениевъзбуждане.Следователно, когато проектираме и използваме, трябва да обърнем специално внимание на местоположението на точката на вземане на проби, за да избегнем тази ситуация.

Да, това е програмируем диод на Zener.Изходното напрежение варира от 2,5 волта до 36 волта.Толерансът на изходното напрежение ще бъде ± 4 процента.Изходният ток или токът на мивката варира от 1 mA до 100 mA.

TL431 е оригиналната стандартна референция на напрежението на шунта.TLV431 е референтна опция за по -ниско напрежение на TLV, но също така има някои различни спецификации.

TL431 в конфигурация с отворен контур често се използва като сравнител на напрежението, монитор за пренапрежение, монитор за пренапрежение, детектор за напрежение на прозореца и много други видове употреби.TL431 е референция на напрежението на шунта, която обикновено се използва за тези приложения.

Когато TL431 е повреден, ако няма заместване на същия модел, той може да бъде директно заменен с KA431, μA431, LM431, YL431, S431 и др. TL431 Suffix букви показват ниво на продукта и работен температурен диапазон.

Устройствата TL431 и TL432 са трикратни регулируеми регулируеми регулатори на шунти, с определена топлинна стабилност спрямо приложимите автомобилни, търговски и военни температурни диапазони.Изходното напрежение може да бъде зададено на всяка стойност между VREF (приблизително 2,5 V) и 36 V, с два външни резистора.