TL431 Регулятор напряжения подробный гид

TL431-это трехконтактный контролируемый контрольный эталонный чип с хорошей стабильностью температуры.Из -за высокой точности, низкого покоя и выходного шума он широко используется в различных электронных устройствах, таких как автоматическое управление, управление питанием и преобразование питания.Чтобы помочь всем лучше понять TL431, эта статья составила соответствующую информацию о TL431.Приходите и посмотрите.

TL431 представляет собой регулятор с регулируемой точкой шунтирования от 2,50 до 36 В, совместно произведенный Texas Instruments Incorporated (TI) и Motorola, включенные в США.Он обладает возможностью регулируемого выхода тока и служит источником эталонного напряжения.Серия TL431 включает TL431C, TL431AC, TL431I, TL431AI, TL431M, TL431Y, общая шесть моделей.Эти модели имеют одинаковую внутреннюю структуру схемы с небольшими различиями в технических показателях.Благодаря своему компактному размеру, регулируемому точкому эталонному напряжению и большому выходному току TL431 может использоваться для разработки различных регуляторов.Его характеристики производительности включают непрерывно регулируемое выходное напряжение до 36 В, широкий диапазон рабочего тока от 0,1 мА до 100 мА, типичное динамическое сопротивление 0,22 Ом и низкий выходной шум.Кроме того, он имеет максимальное входное напряжение 37 В, максимальный рабочий ток 150 мА, внутреннее опорное напряжение 2,5 В и диапазон выходного напряжения от 2,5 В до 30 В.

Точность контрольного напряжения TL431 может достигать ± 2 процента или выше, что позволяет ему обеспечить стабильные и точные выходные напряжения в широком диапазоне напряжений.

TL431 имеет быстрый динамический отклик.Он может быстро отрегулировать выходное напряжение в ответ на изменения нагрузки питания, обеспечивая стабильный выход питания.

Поскольку TL431 интегрирует усилитель ошибки и источник эталонного напряжения, он упрощает конструкцию схемы, уменьшает размер цепи и снижает затраты на электроснабжение.

Выходное напряжение TL431 может быть отрегулировано с использованием двух внешних резисторов, предлагая диапазон регулировки от 2,5 В до 36 В, адекватный для различных цепей питания.

Оценки тока, напряжения и мощности любого устройства указывают на его потребности в мощности, то есть то тока и напряжения достаточно для его работы.В следующей таблице содержится оценки тока, мощности и напряжения TL431.

Чтобы измерить, хороша ли производительность TL431, нам нужно идентифицировать его булавки как эталонный терминал, анод и катод.После подтверждения булавок мы можем выполнить шаги ниже, чтобы измерить.Сначала мы настраиваем диапазон мультиметра к блоку RXLK, подключаем черную ручку к аноду и красную ручку к катоду.То, что измеряется в это время, является прямым сопротивлением TL431.Затем мы обменяем тестовые отведения, то есть черная ручка подключена к катоду, а красная ручка подключена к аноду.В это время должно отображаться бесконечное обратное сопротивление.Это означает, что когда ток течет от анода к катоду, TL431 может быть включен нормально;И когда ток течет от катода в анод, TL431 выключается.Затем мы все еще храним мультиметровый диапазон в блоке RXLK, подключаем черную ручку с эталонной терминалом и красную ручку с катодом.В настоящее время не должно протекать тока, то есть нет никаких признаков на счетчика.Затем, когда мы касаемся черной ручки одной рукой и анодом другой рукой, указатель должен значительно качаться.Когда эта ситуация выполняется, штифт, затронутый вручную, является эталонным терминалом.Последним шагом является короткое замыкание эталонной терминала и анода, то есть позволить току течь из эталонного терминала и анода одновременно.В этом случае, если черный тестовый вывод подключен к катоду, а красный тестовый вывод подключен к аноду, обычно будет падение меньшего напряжения;И наоборот, если черный тестовый вывод подключен к аноду, а красный тестовый вывод подключен к катоду, обычно будет относительно большое падение напряжения.Принцип этого измерения основан на различных падениях напряжения TL431 во время прямого и обратной проводимости.

Монитор напряжения

Crowbar Circuit

Шунтирующий регулятор

Точный ток ограничитель

Высокопрочный регулятор шунта

ШИМ -преобразователь со ссылкой

Точный регулятор серии с высоким уровнем точки

TL431 имеет три контакта, которые являются эталонным терминалом, анодом и катодом.Чтобы различить эти три булавки, мы можем расположить их слева направо с логотипом, обращенным к нам.В частности, эталонный терминал - это вывод, используемый для ввода эталонного напряжения;Анод - это штифт, через который течет ток;и катод - это штифт, из которого течет ток.В практических приложениях катод обычно подключается к положительному полюсу источника питания через резистор, ограничивающий ток, в то время как анод подключен к отрицательному полюсу источника питания.Его диаграмма PIN выглядит следующим образом:

Пычалка 1 (эталон): этот штифт устанавливает рейтинг напряжения ZenerEdode.

PIN 2 (анод): анод эквивалентного ZenerEdode

Странж 3 (катод): катод эквивалентного ZenerEdode

TL431 представляет собой трехкомминальный регулируемый регулятор шунта с превосходной стабильностью.Он часто используется в качестве регулируемого эталона напряжения.Его внешняя структура состоит из трех контактов: катод, анод и эталонное напряжение.Внутренняя структура, как показано на рисунке.В большинстве применений TL431 анод обычно подключен к земле, а часть катодного тока протекает через источник зеркального тока в нижнем левом углу блок -диаграммы.Падение напряжения, генерируемое этим током на резисторе, плюс падение напряжения между базой B и излучателем e транзистора, вместе составляют эталонное напряжение 2,5 В.Структура промежуточной стадии TL431 эквивалентна дифференциальному схеме усилителя, в то время как его выходная стадия принимает структуру Дарлингтона.Следовательно, TL431 не только имеет внутреннюю интегрированную контрольную функцию напряжения, но и интегрирует функцию схемы операционного усилителя.

Согласно своей функции, TL431 состоит из внутреннего интегрированного эталонного напряжения 2,5 В, дифференциального OP-AMP и транзистора с открытым коллекционером.Упрощенная диаграмма TL431 показана ниже.Когда напряжение на штифте опорного напряжения ниже, чем внутреннее опорное напряжение 2,5 В, OP-AMP выводит низкий уровень, когда триод находится в состоянии вне, ни током в TL431 (игнорируя крошечные утечкитекущий);и когда напряжение на штифте опорного напряжения выше, чем внутреннее опорное напряжение, OP-AMP выводит высокий уровень, триод проводит и вытягивает ток из катода и быстро входит в область насыщения.Только когда напряжение на контакте опорного напряжения очень близко к опорному напряжению, триод будет работать в области усиления, от катода, чтобы извлечь постоянный ток.Анализ показывает, что при переключении источника питания исходная структура, которая требует дискретного эталонного напряжения и Op-AMP для обратной связи, может быть хорошо заменена на TL431.

При использовании TL431 мы должны обратить внимание на следующие аспекты.

Минимальный ток, протекающий через TL431, должен быть сохранен выше 1 мА, в противном случае он потеряет производительность регулирования напряжения.В то же время максимальный ток не может превышать 100 мА, чтобы избежать повреждения TL431.

Поскольку внутреннее опорное напряжение VREF TL431 поддерживается катодным током, и этот ток должен быть выше, чем определенный порог, чтобы обеспечить нормальную работу, особое внимание необходимо уделять во время применения: когда выходной полюс TL431 находится вСостояние отсечения, катод все еще должен поддерживать ток удержания более 0,2 мА;Когда выходной полюс находится в насыщении, напряжение между полюсами должно быть, по крайней мере, больше 2,2 В, чтобы гарантировать, что TL431 может работать нормально.

В качестве примера, принимая общий пакет TO-92, максимальное энергопотребление TL431 составляет 0,7 Вт.Фактически, энергопотребление P of TL431 в схеме может быть рассчитано с помощью формулы P = Vo*I, где VO является выходным напряжением, а I - ток через TL431.Следовательно, когда выход не превышает 5V, TL431 может вывести максимальный ток 140 мА;Когда выходное напряжение составляет 7 В, он может вывести только ток 10 мА из -за ограничений энергопотребления.Как правило, энергопотребление TL431 колеблется от 0,5 до 1,2 Вт.Когда он работает при высокой температуре, высоком напряжении или высоких токовых условиях, мы должны уделять особое внимание вентиляции, рассеянию тепла и безопасности общей схемы, чтобы предотвратить снижение производительности или повреждение, вызванное чрезмерным потреблением энергии.

При выборе материалов и выкладывании мы должны уделять приоритет точных резисторов того же типа с небольшим температурным коэффициентом, низким шумом и большой мощностью для обеспечения стабильности и надежности.Согласно формуле VO = 2,5*(1+R1/R2), когда VO составляет максимум 36 В, мы можем рассчитать, что максимальное соотношение R1 -R2 составляет 13,4, то есть максимальное значение R1 должно быть 13,4 разаэто R2.Кроме того, из-за высокого усиления открытой петли и быстрой скорости отклика TL431, когда точка выборки (то есть точка подключения R1 и R2) находится далеко от двух поляков, схема подвержена перерастанию самостоятельновозбуждение.Поэтому при проектировании и использовании мы должны уделять особое внимание местоположению точки выборки, чтобы избежать этой ситуации.

Да, это программируемый ZenerEdode.Выходное напряжение колеблется от 2,5 вольт до 36 вольт.Допуск выходного напряжения составит ± 4 процента.Выходной ток или ток раковины варьируются от 1 мА до 100 мА.

TL431 является оригинальной стандартной ссылкой на напряжение шунта.TLV431 - это более низкая эталонная параметр TLV, но также имеет некоторые различные спецификации.

TL431 в конфигурации с открытой петлей часто используется в качестве компаратора напряжения, монитора недоедавления, монитора перенапряжения, детектора напряжения окна и многих других типов использования.TL431 является ссылкой на напряжение шунта, обычно используемое для этих приложений.

Когда TL431 поврежден, если нет замены той же модели, он может быть непосредственно заменен KA431, μA431, LM431, YL431, S431 и т. Д.

Устройства TL431 и TL432 представляют собой трехкомнатные регулируемые регуляторы шунта, с указанной тепловой стабильностью по сравнению с применимыми автомобильными, коммерческими и военными температурными диапазонами.Выходное напряжение может быть установлено на любое значение между VREF (приблизительно 2,5 В) и 36 В, с двумя внешними резисторами.