Розуміння TL431: Вичерпний посібник з регуляторів точних шунтів
Каталог
TL431-це три кінцева контрольована точна референтна інтегрована мікросхема з хорошою стабільністю температури.Через свою високу точність, низький спокійний струм та вихідний шум, він широко використовується в різних електронних пристроях, таких як автоматичне управління, управління живленням та перетворення живлення.Для того, щоб допомогти кожному краще зрозуміти TL431, ця стаття склала відповідну інформацію про TL431, приходьте та погляньте.
Що таке регулятор TL431?
TL431 - це регулятор регульованого точного шунту на 2,50 В 36 В, спільно вироблений Texas Instruments Incorporated (TI) та Motorola, вбудована в США.Серія продуктів TL431 включає TL431C, TL431AC, TL431I, TL431AI, TL431M, TL431Y, з 6 моделями.Серія TL431 складається з шести моделей.Внутрішня структура цих моделей однакова, лише незначна різниця в окремих технічних показниках.Оскільки TL431 має переваги невеликого розміру, точність регульованої референтної напруги та великого вихідного струму, його можна використовувати для створення різноманітних регуляторів.Її характеристики продуктивності включають постійно регульовану вихідну напругу до 36 В, широкий діапазон робочого струму від 0,1 мА до 100 мА, типовий динамічний опір 0,22 Ом та низький вихід.Крім того, він має максимальну вхідну напругу 37 В, максимальний робочий струм 150 мА, внутрішня опорна напруга 2,5 В та діапазон вихідної напруги від 2,5 В до 30 В.
Альтернативи та еквіваленти:
• TL431BILPRE3
Основні особливості TL431
Основні особливості TL431 включають:
Висока точність: точність референтної напруги TL431 може досягати ± 2 відсотки або вище, що робить його здатним забезпечити стабільні та точні вихідні напруги в широкому діапазоні напруг.
Хороша динамічна продуктивність: TL431 має швидку динамічну відповідь.Він може швидко відрегулювати вихідну напругу при зміні навантаження на живлення, щоб підтримувати стабільний вихід живлення.
Спрощена конструкція схеми: Оскільки TL431 інтегрує підсилювач помилок та джерело реферату напруги, він може спростити конструкцію схеми, зменшити розмір ланцюга та знизити вартість джерела живлення в конструкції живлення.
Регульована вихідна напруга: Вихідна напруга TL431 може бути відрегульована двома зовнішніми резисторами, а діапазон його регулювання - від 2,5 В до 36 В, що є достатнім для задоволення потреб різних ланцюгів живлення.
Рейтинги TL431
Рейтинг струму, напруги та потужності будь -якого пристрою показує його вимоги до потужності, тобто скільки струму та напруги достатньо для його роботи.Наступна таблиця містить рейтинги струму, потужності та напруги TL431.
Як виміряти якість TL431?
Щоб виміряти, чи хороша продуктивність TL431, нам потрібно ідентифікувати його штифти як опорний термінал, анод та катод.Після підтвердження штифтів ми можемо виконати наведені нижче кроки для вимірювання.По -перше, ми відрегулюємо діапазон мультиметра до блоку RXLK, підключаємо чорну ручку до анода та червону ручку до катода.В цей час вимірюється вперед опір TL431.Далі ми обмінюємось тестовими проводами, тобто чорна ручка підключена до катода, а червона ручка підключена до анода.У цей час слід відображати нескінченну зворотну стійкість.Це означає, що коли струм тече від анода до катода, TL431 можна нормально включити;і коли струм протікає з катода до анода, TL431 вимкнено.Далі ми все ще зберігаємо багатометровий діапазон у блоці RXLK, підключаємо чорну ручку до опорного терміналу та червону ручку до катода.У цей час через нього не повинно бути струм, тобто не існує вказівок на лічильнику.Потім, коли ми торкаємося чорної ручки однією рукою та анодом іншою рукою, вказівник повинен значно розмахувати.Коли ця ситуація виконується, штифт, що торкається рукою, - це опорний термінал.Кінцевим кроком є коротке замикання опорного клеми та анода, тобто дозволити струму виходити з опорного клеми та анода одночасно.У цьому випадку, якщо чорний тестовий провід підключений до катода, а червоний випробування підключений до анода, зазвичай буде менша падіння напруги;І навпаки, якщо чорний тестовий провід підключений до анода, а червоний тестовий провід підключений до катода, як правило, буде відносно велике падіння напруги.Принцип цього вимірювання заснований на різних краплях напруги TL431 під час вперед та зворотної провідності.
Для чого його можна використовувати?
• Монітор напруги
• Кроул -ланцюг
• Регулятор шунта
• обмежувач точності струму
• Регулятор шунта з високим потоком
• Перетворювач ШІМ з посиланням
• Точний регулятор серії з високим потоком
Як розрізнити три шпильки TL431?
TL431 має три шпильки, які є еталонним терміналом, анодом та катодом.Для того, щоб розрізнити ці три шпильки, ми можемо влаштувати їх зліва направо з логотипом, що стоїть перед нами.Зокрема, опорний термінал - це PIN -код, який використовується для введення опорної напруги;Анод - це штифт, через який струм тече;а катод - це штифт, через який витікає струм.У практичних програмах катод зазвичай підключається до позитивного полюса живлення через струм, що обмежує резистор, тоді як анод підключений до негативного полюса джерела живлення.Його шпилька діаграма така:
Штифт 1 (посилання): Цей PIN -код встановлює рейтинг напруги діода Zener.
Штифт 2 (анод): анод еквівалентного діода Zener
Штифт 3 (катод): катод еквівалентного діода Zener
Структура та принцип роботи TL431
TL431-це три кінцевий регульований регулятор шунта з відмінною стабільністю.Він часто використовується як регульована посилання на напругу.Його зовнішня структура складається з трьох шпильок: катод, анода та опорна напруга.Внутрішня структура, як показано на малюнку.У більшості застосувань TL431 анод зазвичай з'єднаний з землею, а частина катодного струму протікає через джерело струму дзеркала в нижньому лівому куті блокової діаграми.Падіння напруги, що генерується цим струмом на резисторі, плюс падіння напруги між основою B та випромінювачем транзистора разом є опорною напругою 2,5 В.Проміжна стадія структура TL431 еквівалентна контуру диференціального підсилювача, тоді як його вихідний етап приймає структуру Дарлінгтона.Тому TL431 не тільки має внутрішньо інтегровану референтну функцію напруги, але й інтегрує функцію схеми оперативного підсилювача.
Відповідно до своєї функції, TL431 складається з внутрішньо інтегрованої 2,5 В-еталонної напруги, диференціального підсилювача та відкритого колекторного транзистора.Спрощена схема TL431 показана нижче.Коли напруга на опорному штирі напруги нижча, ніж внутрішня опорна напруга 2,5 Вструм);І коли напруга на опорному штирі напруги вище, ніж внутрішня опорна напруга, підсилювач виводить високий рівень, триоде проводить і витягує струм з катода і швидко входить у область насичення.Тільки тоді, коли напруга на опорному штирі напруги дуже близька до опорної напруги, триода працюватиме в області ампліфікації, від катода для вилучення постійного струму.Аналіз показує, що при комутаційному джерелі живлення початкова структура, яка вимагає дискретної референтної напруги та підсилювача для зворотного зв'язку, може бути добре замінена TL431.
Заходи безпеки для застосування TL431
Використовуючи TL431, ми повинні звернути увагу на такі аспекти:
Зверніть увагу на поточний розмір
Мінімальний струм, що протікає через TL431, повинен зберігатися вище 1MA, інакше він втратить ефективність регулювання напруги.У той же час, максимальний струм не може перевищувати 100 мА, щоб уникнути пошкодження TL431.
Мінімальний струм утримується та мінімальна катодна напруга
Оскільки внутрішня референтна напруга VREF TL431 підтримується катодним струмом, і цей струм повинен бути вище певного порогу, щоб забезпечити нормальну роботу, особливу увагу потрібно приділяти під час застосування: коли вихідний полюс TL431 знаходиться в скороченніЗа межами стану катод все ще потребує підтримки струму, що знаходиться більше 0,2 мА;Коли вихідний полюс є насиченим, напруга між полюсами повинна бути щонайменше 2,2 В, щоб переконатися, що TL431 може працювати нормально.
Зверніть увагу на споживання електроенергії
Входячи загальний пакет до 92, як приклад, максимальне споживання електроенергії TL431 становить 0,7 Вт.Насправді, споживання електроенергії P TL431 в ланцюзі можна обчислити формулою P = Vo*I, де VO - вихідна напруга, і я - струм через TL431.Тому, коли вихід не перевищує 5 В, TL431 може виводити максимальний струм 140 мА;Коли вихідна напруга становить 7 В, вона може виводити лише струм 10 мА через обмеження споживання електроенергії.Зазвичай споживання електроенергії TL431 коливається від 0,5 Вт до 1,2 Вт.Коли він працює в умовах високої температури, високої напруги або високого струму, ми повинні звернути особливу увагу на вентиляцію, розсіювання тепла та безпеку загального ланцюга для запобігання погіршення продуктивності або пошкодження, спричинених надмірним споживанням електроенергії.
Зверніть увагу на вибір резисторів вибірки R1 та R2
Вибираючи матеріали та закладання, ми повинні надати пріоритет точній резисторам одного типу з невеликим коефіцієнтом температури, низьким рівнем шуму та великою потужністю для забезпечення стабільності та надійності.Відповідно до формули Vo = 2,5*(1+R1/R2), коли VO становить максимум 36 В, ми можемо обчислити, що максимальне співвідношення R1 до R2 становить 13,4, тобто максимальне значення R1 повинно бути 13,4 разищо R2.Крім того, завдяки високому посиленню відкритого циклу та швидкій швидкості реакції TL431, коли точка відбору проб (тобто точка з'єднання R1 і R2) далеко від двох полюсів, схема схильна до перенапруженнязбудження.Тому при проектуванні та використанні нам потрібно приділити особливу увагу розташуванню точки відбору проб, щоб уникнути цієї ситуації.
Часті запитання [FAQ]
1. Чи є TL431 діод Zener?
Це діод Зенера, який є програмованим.Вихідна напруга коливається від 2,5 вольт до 36 вольт.Толерантність вихідної напруги становитиме +-4 відсотків вихідного струму або струму раковини коливається від 1 мА до 100 мА.
2. Яка різниця між TL431 та TLV431?
TL431 - це початкова стандартна посилання на напругу шунта.TLV431 - це опорний параметр TLV нижчої напруги, але також має деякі різні специфікації.
3. Яка функція TL431?
TL431 у конфігурації з відкритим циклом часто використовується в якості компаратора напруги, монітора підпорядкування, монітора перенапруги, детектора напруги вікна та багатьох інших типів використання.TL431 - це посилання на напругу шунта, яка зазвичай використовується для цих програм.
4. Що таке еквівалент транзистора TL431?
Коли TL431 пошкоджується, якщо немає заміни однієї моделі, його можна безпосередньо замінити на KA431, μA431, LM431, YL431, S431 тощо.
5. Які характеристики TL431?
Пристрої TL431 та TL432-це три кінцеві регульовані регулятори шунту, із заданою термічною стійкістю над застосовним автомобільним, комерційним та військовим температурним діапазоном.Вихідна напруга може бути встановлена на будь -яке значення між VREF (приблизно 2,5 В) та 36 В, з двома зовнішніми резисторами.