+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

TL431, что это за «зверь» такой? — Начинающим — Теория

Николай Петрушов

 


Рис. 1 TL431.

TL431 была создана в конце 70-х и по настоящее время широко используется в промышленности и в радиолюбительской деятельности.
Но не смотря на её солидный возраст, не все радиолюбители близко знакомы с этим замечательным корпусом и его возможностями.
В предлагаемой статье я постараюсь ознакомить радиолюбителей с этой микросхемой.

Для начала давайте посмотрим, что у неё внутри и обратимся к документации на микросхему, «даташиту» (кстати, аналогами этой микросхемы являются — КА431, и наши микросхемы КР142ЕН19А, К1156ЕР5х).
А внутри у неё с десяток транзисторов и всего три вывода, так что же это такое?


Рис. 2 Устройство TL431.

Оказывается всё очень просто. Внутри находится обычный операционный усилитель ОУ (треугольник на блок-схеме) с выходным транзистором и источником опорного напряжения.
Только здесь эта схема играет немного другую роль, а именно — роль стабилитрона. Ещё его называют «Управляемый стабилитрон».

Как он работает?
Смотрим блок-схему TL431 на рисунке 2. Из схемы видно, ОУ имеет (очень стабильный) встроенный источник опорного напряжения 2,5 вольт (маленький квадратик) подключенный к инверсному входу, один прямой вход (R), транзистор на выходе ОУ, коллектор (К) и эмиттер (А), которого объединены с выводами питания усилителя и защитный диод от переполюсовки. Максимальный ток нагрузки этого транзистора до 100 мА, максимальное напряжение до 36 вольт.


Рис. 3 Цоколёвка TL431.

Теперь на примере простой схемы, изображенной на рисунке 4, разберём, как это всё работает.
Мы уже знаем, что внутри микросхемы имеется встроенный источник опорного напряжения — 2,5 вольт. У первых выпусков микросхем, которые назывались TL430 — напряжение встроенного источника было 3 вольта, у более поздних выпусков, доходит до 1,5 вольта.


Значит для того, чтобы открылся выходной транзистор, необходимо на вход (R) операционного усилителя, подать напряжение — чуть превышающее опорное 2,5 вольт, (приставку «чуть» можно опустить, так как разница составляет несколько милливольт и в дальнейшем будем считать, что на вход нужно подать напряжение равное опорному), тогда на выходе операционного усилителя появится напряжение и выходной транзистор откроется.
Если сказать по простому, TL431 — это что то типа полевого транзистора (или просто транзистора), который открывается при напряжении 2,5 вольта (и более), подаваемого на его вход. Порог открытия-закрытия выходного транзистора здесь очень стабильный из-за наличия встроенного стабильного источника опорного напряжения.


Рис. 4 Схема на TL431.

Из схемы (рис. 4) видно, что на вход R микросхемы TL431, включен делитель напряжения из резисторов R2 и R3, резистор R1 ограничивает ток светодиода.

Так как резисторы делителя одинаковые (напряжение источника питания делится пополам ), то выходной транзистор усилителя (ТЛ-ки) откроется при напряжении источника питания 5 вольт и более ( 5/2=2,5). На вход R в этом случае с делителя R2-R3 будет подаваться 2,5 вольт.
То есть светодиод у нас загорится (откроется выходной транзистор) при напряжении источника питания — 5 вольт и более. Потухнет соответственно при напряжении источника менее 5-ти вольт.
Если увеличить сопротивление резистора R3 в плече делителя, то необходимо будет увеличить и напряжение источника питания больше 5 вольт, для того, что-бы напряжение на входе R микросхемы, подаваемое с делителя R2-R3 опять достигло 2,5 вольт и открылся выходной транзистор ТЛ-ки.

Получается, что если данный делитель напряжения (R2-R3) подключить на выход БП, а катод ТЛ-ки к базе или затвору регулирующего транзистора БП, то изменением плеч делителя, например изменяя величину R3 — можно будет изменять выходное напряжение данного БП, потому что при этом будет изменяться и напряжение стабилизации ТЛ-ки (напряжение открытия выходного транзистора) — то есть мы получим управляемый стабилитрон.
Или если подобрать делитель не изменяя его в дальнейшем — можно сделать выходное напряжение БП строго фиксированным при определённом значении.

Вывод; — если микросхему использовать как стабилитрон (основное её назначение), то мы можем с помощью подбора сопротивлений делителя R2-R3 сделать стабилитрон с любым напряжением стабилизации в пределах 2,5 — 36 вольт (максимальное ограничение по «даташиту»).

Напряжение стабилизации в 2,5 вольта — получается без делителя, если вход ТЛ-ки подключить к её катоду, то есть замкнуть выводы 1 и 3.

Тогда возникают ещё вопросы. можно ли например заменить TL431 обычным операционником?
— Можно, только если есть желание конструировать, но необходимо будет собрать свой источник опорного напряжения на 2,5 вольт и подать питание на операционник отдельно от выходного транзистора, так как ток его потребления может открыть исполнительное устройство. В этом случае можно сделать опорное напряжение какое угодно (не обязательно 2,5 вольта), тогда придётся пересчитать сопротивления делителя, используемое совместно с TL431, чтобы при заданном выходном напряжении БП — напряжение подаваемое на вход микросхемы было равно опорному.

Ещё один вопрос — а можно использовать TL431, как обычный компаратор и собрать на ней, допустим, терморегулятор, или что то подобное?

— Можно, но так как она отличается от обычного компаратора уже наличием встроенного источника опорного напряжения, схема получится гораздо проще. Например такая;


Рис. 5 Терморегулятор на TL431.

Здесь терморезистор (термистор) является датчиком температуры, и он уменьшает своё сопротивление при повышении температуры, т.е. имеет отрицательный ТКС (Температурный Коэффициент Сопротивления). Терморезисторы с положительным ТКС, т.е. сопротивление которых при увеличении температуры увеличивается — называются позисторы.
В этом терморегуляторе при превышении температуры выше установленного уровня (регулируется переменным резистором), сработает реле или какое либо исполнительное устройство, и контактами отключит нагрузку (тэны), или например включит вентиляторы в зависимости от поставленной задачи.

Эта схема обладает малым гистерезисом, и для его увеличения, необходимо вводить ООС между выводами 1-3, например подстроечный резистор 1,0 — 0,5 мОм и величину его подобрать экспериментальным путём в зависимости от необходимого гистерезиса.
Если необходимо, чтобы исполнительное устройство срабатывало при понижении температуры, то датчик и регуляторы нужно поменять местами, то есть термистор включить в верхнее плечо, а переменное сопротивление с резистором — в нижнее.
И в заключении, Вы уже без труда разберётесь, как работает микросхема TL431 в схеме мощного блока питания для  трансивера, которая приведена на рисунке 6, и какую роль здесь играют резисторы R8 и R9, и как они подбираются.

Рис. 6 Мощный блок питания на 13 вольт, 22 ампера.

 

Tl431 — схема и принцип включения, характеристики, использование

Все люди, которые интересуются электрикой и все, что с ней связано, изучают различные микросхемы, в том числе цоколевку TL431. Что собой представляет tl431 схема включения, какие у нее основные технические характеристики, как ее использовать, каков источник опорного напряжения на tl431? Об этом и другом далее.

Что это такое

Цоколевка TL431 является одной из микросхем, которая массово стала выпускаться с 1978 года. Ее можно было найти в большинстве советской электронике. Делая точное описание, необходимо сказать, что это прецизионный программируемый источник опорного напряжения. Он популярен из-за того, что имеет низкую стоимость, высокую точность и универсальность.

Основные разновидности цоколевки TL431

Характеристики

Обладает анодно-катодным напряжением в 36 вольт, анодно-катодным током до 100 микроампер, опорным источником напряжения от 0,5 до 2%. Работает в широком диапазоне напряжений, имеет маленькие токовые импульсные параметры в 100 микроампер.

Обратите внимание! Чтобы получить более мощный параллельный ток, то интегральный стабилитрон должен стать источником опорного напряжения, который бы регулировал функцию в качестве мощного транзистора.

Основные технические характеристики прецизионного программируемого источника опорного напряжения

Особенности эксплуатации

TL431 обладает мощным корпусом, программируемым выходным напряжением, низким эквивалентным температурным и световым коэффициентом, не содержит свинца и имеет низкий выход шума сигнализатора.

Проверяется мультиметром.

Принцип работы очень просто понять, смотря на структурную схему. В момент того, когда напряжение на выходе ниже, чем на опоре, то на конце операционный усилитель будет работать с такой же силой. Если же этот показатель будет в норме, то усилителем будет открыт транзистор и по катоду с анодом будет течь заряд.

Использование и принцип включения цоколевки TL431

Компенсационный стабилизатор напряжения

Принцип его работы такой же, как и у обычного стабилитрона. Благодаря разности напряжения у входа и выхода компенсируется мощного вида биполярный транзистор. Однако стабилизированная точность выше благодаря выходу стабилизатора.

Обратите внимание! Для стабилизации тока используется промежуточный вид усилительного каскада. Оба транзисторных устройства работают с эмиттерным повторителем, то есть усиливается ток и не повышается показатель силы.

Подключение компенсационного стабилизатора напряжения

Реле времени

Важно понимать, что TL431 многофункциональный. Благодаря показателю в 4 микроампера входного тока, можно сделать реле времени. Когда основной контакт разомкнется, медленно начнет заряжаться транзистор. При получении напряжения в 2,5 вольт, транзистор на выходе будет открыт, и благодаря оптопаровому светодиоду будет протекать электроток. В соответствии с этим будет открыт фототранзистор и замкнута внешняя цепь.

Согласно приведенной ниже схеме, второй резистор осуществляет ограничение тока с помощью оптрона и стабилизатора, третий же предупреждает тот момент, чтобы зажегся светодиод.

Схема работы реле времени

Стабилизатор тока

Представленная ниже схема это термостабильный вид токового стабилизатора. Резистор в данном случае это своеобразный шунт, который поддерживает токовое напряжение в размере 2,5 вольт. Так при пренебрегании токовой базы, можно получить ток, имеющий нагрузку Iн=2,5/R2. При формировании значения в Омах, ток будет представлен в Амперах и наоборот.

Стабилизатор тока на TL431 схема

Зарядное устройство для литиевого аккумулятора

Главным отличием зарядника от блока питания является четкое разграничение токового заряда. Следующая картинка представлена в двух ограничиваемых режимах: тока и напряжения. Пока выходное напряжение менее 4,2 вольт, осуществляется ограничение выходного тока. Как только оно достигнет этого показателя, то начнет электроток понижаться.

Следующая схема предусматривает ограничение электротока внешними транзисторами. R1 осуществляет шунтовую функцию, VT1 осуществляет открытие и закрытие второго транзистора. В этот момент напряжение в третьем падает. Ток падает и вовсе прекращается. Так осуществляется токовая стабилизация.

Обратите внимание! В момент подбора к 4,2 вольтовому уровню, функционировать начинает DA1 и осуществляет ограничение напряжения на выходе зарядника.

Чем можно заменить

Заменить устройство сегодня можно отечественным и зарубежным аналогом. Отлично справляются со своей задачей TL431, TL431A, TL431ACD, TL431ACZ, TL431CLP, TL431CD и другие.

Основной аналог цоколевки TL 431 — TL431CD

В целом, цоколевка TL431 является регулируемым стабилитроном, используемым как источник опорного напряжения в разных блоках питания. С самого начала выпуска ее использовали в компьютерах, ноутбуках и прочей электронике. Принцип ее работы прост: операционный усилитель открывает транзистор и к аноду начинает протекать ток. Имеет свое реле, стабилизатор тока и зарядник. Аналогом оборудования служит TL431CLP, TL431CD и другие.

схема, характеристики, datasheet и аналоги

TL431 это регулируемый стабилизатор напряжения параллельного типа. Иначе его можно назвать “управляемым программируемым стабилитроном”. Предназначена она для применения в роли блока опорного напряжения в различных вариациях схем устройств питания, и, также может служить заменителем диодов Зенера в разнообразных схемах. Вопреки солидному возрасту микросхемы – почти 50 лет – она остается популярной и сейчас. Все благодаря ее размерам, стабильности и простоте подключения. Она обладает хорошими характеристиками, которые позволяют использовать ее как в хоббийных, так и в промышленных масштабах. Помимо прочего, еще одним преимуществом данной микросхемы является низкий уровень шума на ее выходе.

Впервые TL431 было представлено всему миру компанией Texas Instruments еще в 1977 году. За все это время был значительно улучшен технический процесс производства, а значит и точность характеристик в сравнении с указанными в datasheet. С тех пор эта микросхема стала неотъемлемой частью большого множества выпускаемых импульсных блоков питания.

Схема TL431

Рассмотрим схему, которая находится в официальном datasheet производителя Texas Instruments.

Схема довольно простая. На ней изображен самый обыкновенный операционный усилитель (выглядит, как треугольник на картинке), который подключен к транзистору на выходе.

Как работает TL431?

Здесь все элементарно. Операционному усилителю на вход стоит источник опорного напряжения на 2. 5В, который подсоединен ко входу. Контакт под кодовым названием REF и коллектор и эмиттер транзистора связаны с контактами питания усилителя. А безопасность обеспечивает защитный диод, который сохранит и убережет микросхему от переполюсовки.

Чтобы открылся выходной транзистор, нужно на вход REF подать сигнал, вольтаж которого будет чуть больше, чем опорное. Так как достаточно превышения в пару милливольт, то смело можем считать, что подаем вольтаж, который равен опорному. В таком случае, на выходе с ОУ идет напряжение на базу транзистора, и он открывается.

Получается, что эта микросхема – вроде полевого транзистора. Она безостановочно сравнивает входной вольтаж с опорным, и, когда напряжение на входе больше, она открывается.

Специально для особо любознательных в даташите TL431 также имеется изображение детализированной схемы:

Как вы видите, даже на показанной развернутой схеме, устройство TL431 не вызывает чувство страха.

Характеристики TL431

  • Максимальное входное напряжение TL431 – 36В
  • Диапазон напряжений выхода TL431 – 2. 5-36В
  • Максимальный выходной ток TL431 – 100мА
  • Минимальный ток нагрузки – 1мА
  • Опорное напряжение микросхемы – 2.5В
  • Погрешность напряжения на выходе – 0.5%, 1%, 2%
  • Сопротивление на выходе – 0.2 Ом
  • Рабочий температурный диапазон – -40-125°C

Виды TL431

TL431 производится в различных вариациях корпусов. В соответствии с типом монтажа, вы можете подобрать подходящий к вашему проекту. В целях монтажа в отверстия на плате и навесного монтажа: TO-92, а для поверхностного монтажа: SOT-23, SOT-25, SOT-89 и SOP-8.

Для прототипирования и простых самоделок без использования печатных плат наиболее удобным вариантом является TO92, так как ее можно использовать как совместно с breadboard, так и с навесным монтажем.

Подключение TL431

Вне зависимости от типа корпуса, микросхема имеет 3 контакта. А в корпусах с большим количеством ножек, остаток не используется или дублирует основные 3. Здесь вы можете увидеть цоколевку (распиновку) всех вариантов TL431.

Минимальная схема подключения состоит всего лишь из одного резистора. На выходе данной схемы напряжение будет равно опорному – 2.5В.

Схемы с использованием TL431

Микросхема может использоваться во многих разных схемах блоков питания. Это могут быть как регулируемые блоки питания, так и зарядные устройства к аккумуляторам. Давайте разберем несколько базовых, типовых схем, которые можно модернизировать, и на базе которых можно создавать свои замыслы и творения.

Стабилизатор напряжения на TL431 (2.5-36В, 100mA)

Данная схема позволяет заменить обыкновенный стабилитрон. Вы можете менять выходное напряжение путем изменения сопротивления резисторов R1 и R2. Чтобы провести расчет сопротивления, рекомендуем прибегнуть к использованию формулы, указанной ниже:

Стабилизатор напряжения с увеличенным максимальным током (2.5-36В)

Максимальный выходной ток TL431 равен 100мА. Однако, если вашему проекту нужен больший показатель выходного тока, то советуем вам использовать транзистор: тогда максимальный ток будет зависеть от его характеристик. Формула для расчета сопротивлений резисторов остается такой же.

Подобные схемы часто используются с другими микросхемами.К сожалению, большинство из них просто не могут пропускать высокий ток, поэтому, чтобы решить такую проблему, в дело вступает управляющий транзистор. В таком случае максимальный ток ограничивается его свойствами. Главная задача здесь – правильный подбор транзистора под управляющее напряжение на его базе.

Лабораторный блок питания на TL431 с защитой

Данная схема представляет собой регулируемый блок питания, который способен выдавать до 30Вт. И помимо этого имеет встроенную защиту от перегрузки. В случае, если ток начнет превышать допустимое значение на транзисторе Т2, то на ЛБП произойдет прекращение подачи напряжения, о чем будет сигнализировать загоревшийся светодиод.

Не стоит забывать использовать охлаждение в виде радиатора, ведь компоненты во время пиковых нагрузок будут быстро нагреваться, и со временем при частых перегревах, выходить из строя.

Стабилизатор тока на TL431 (Светодиодный драйвер)

Чаще всего стабилизаторы тока используются для запитывания светодиодов и светодиодных лент. Схема тут элементарная – вам понадобятся всего лишь пара резисторов и один транзистор.

Индикатор напряжения

Схема может понадобиться, когда вам необходимо следить за тем, чтобы напряжение не выходило за верхние и нижние пределы. Эти пределы задаются сопротивлением резисторов, по формуле, указанной ниже.

Данную схему можно модернизировать путем добавления пищалок или других звуковых устройств. Таким образом точно не получится пропустить сигнал о неправильном напряжении.

Таймер задержки на TL431

Универсальная микросхема, на которой есть возможность реализовать даже схему таймера задержки. Все, что вам понадобится – это пара резисторов и конденсатор. Их номиналы необходимо рассчитать по формуле, чтобы получить требуемое время задержки (формула указана ниже).

Такая схема возможна благодаря очень низкому показателю входного тока (4мкА). Во время замыкания главного контакта, транзистор начинает производить зарядку. После достижения показателя в 2.5В он открывается, и ток при содействии оптопаровому светодиоду (оптрону) начинает течь, от чего на внешней цепи происходит замыкание.

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторах на TL431 и LM317

Эта простейшая схема позволяет правильно заряжать литиевые аккумуляторы. В этой зарядке TL431 используется в качестве источника опорного напряжения, а LM317 в качестве источника тока. Устройство заряжает аккумуляторы методом CC CV, означает, как все знают, постоянный ток (Constant Current), постоянное напряжение (Constant Voltage).

Входное напряжение для этой схемы – 9-20В. Сначала аккумулятор заряжается постоянным током, который поддается изменению, меняя сопротивление резистора R5. После того, как аккумулятор достигнет напряжения около 4.2В, он начинает заряжаться постоянным напряжением.

Учтите, что очень важно перед использованием настроить устройство: без нагрузки необходимо подстроить переменный резистор RV1 так, чтобы на выходе напряжение было равно 4. 2 Вольта.

Как проверить TL431

Так как это не одиночный радиокомпонент, а целая схема, заключенная в маленький корпус, мы не можем проверить ее одним лишь мультиметром, ведь в ней содержится только 10 штук транзисторов, не говоря об остальных компонентах. Проверка сопротивлений между выводами не принесет никакой полезной информации, так как от партии к партии и от производителя к производителю референсные значения разнятся.

Поэтому, как и для проверки большинства микросхем, необходимо собрать простейшую схему с ее использованием. Такой схемой может послужить приведенная ниже

При подаче на вход 12В на выходе должно быть 5В, а при замыкании S1 на выход должно идти опорной напряжение микросхемы TL431 – 2.5В. Вы можете подобрать свои значения. Важно, чтобы они соответствовали формуле:

Если все значения подходят – значит микросхема рабочая и ее можно использовать в проекте. Если собрать небольшой стенд с такой схемой на breadboard, то получится конвейерно проверять большое количество TL431 и ей подобных микросхем.

Применение TL431

Эта микросхема может использоваться в различных устройствах питания различной мощности. TL431 используется в производстве блоков питания, ЛБП, стабилизаторов напряжения и тока, и прочего.

Эта микросхема может служить обычным компаратором, но благодаря внутреннему опорному источника питания схемы с таким использованием TL431 значительно упрощаются. В таком случае на ней можно создать схему терморегулятора и прочих устройств для считывания сигналов с аналоговых датчиков. А так же может служить индикатором напряжения. В том числе и звуковым.

Но чаще всего оно применяется в качестве источника опорного питания в связке с другими микросхемами, так как выдает его очень стабильно. Существует множеством схем, где TL431 используется в связке с LM317 – другим популярным регулируемым стабилизатором.

Аналоги TL431

Так, как микросхема обрела большую популярность, сейчас не составляет труда найти ее аналоги. Если вы ищете аналоги от отечественных производителей, то вот список для вас:

  • КР142ЕН19
  • КР142ЕН19А
  • К1156ЕР5Т

Самыми полноценными аналогами являются:

Также на замену Tl431 можно использовать:

  • KA431AZ
  • KIA431
  • HA17431VP
  • IR9431N
  • AME431BxxxxBZ
  • AS431A1D
  • LM431BCM
  • HA17431A, KIA431
  • APL1431

Для большинства из этих вариантов, схему менять не придется. Но стоит проверять datasheet каждой из них, чтобы быть уверенным, что цоколевка не отличается от TL431.

Безопасная эксплуатация TL431

При эксплуатации необходимо соблюдать параметры внешней среды, описанные производителем. Это необходимо не только для большего срока службы компонента, но также для его предсказуемого поведения. На таблице ниже отображены характеристики TL431 при температуре 25°C.

Нельзя перегружать элемент, его максимальное входное напряжение – 36В.

Лучше всего, чтобы ток нагрузки был не меньше 5мА, иначе микросхема может работать нестабильно и непредсказуемо.

Datasheet TL431

Datasheet находится на официальном сайте производителя. https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl431.pdf

Или на нашем сайте по ссылке.

В нем вы можете найти наиболее полный характеристики, все спецификации, возможности, примеры использования – всю информацию которая есть о данной микросхеме. Помимо этого, там находится информация для производств: виды, маркировки, упаковки, поддержка и прочее.

Производители TL431

Из-за своей невероятной популярности, TL431 производится почти всеми наиболее крупными предприятиями, которые специализируются на производстве микросхем. Однако, не все из них продаются в СНГ, множество продаются только за рубежом. Среди тех компаний, чья продукция поступает к нам:

  1. Texas Instruments
  2. ONS
  3. STM
  4. Nexperia
  5. HTC
  6. NXP Semiconductors

Остальные изготовители этой продукции, чья продукция недоступна у нас: Hotchip Technology, Calogic, Motorola, HIKE Electronics, Fairchild Semiconductor.

Где купить?

Сейчас TL431 доступна практически во всех магазинах радиокомпонентов. Ее можно без труда найти как на улицах своего города, так и в интернет-каталогах. Но в случае с покупкой в магазине вы можете заплатить в несколько раз больше, чем могли бы, закупаясь на AliExpress. По этой ссылке вы можете найти TL431 по лучшей цене и с хорошими отзывами, чтобы не переплачивать за воздух.

Можете посмотреть небольшой видеоурок про TL431:

схема включения и аналог микросхемы Блок питания на микросхеме tl431

Добрый день, друзья!

Сегодня мы с вами познакомимся с еще одной «железкой», которая используется в компьютерной технике. Она применяется не так часто, как, скажем, или , но тоже достойна внимания .

Что это такое – источник опорного напряжения TL431?

В блоках питания персональных компьютеров можно встретить микросхему источника опорного напряжения (ИОН) TL431.

Можно рассматривать ее как регулируемый стабилитрон.

Но это именно микросхема, так как в ней помещено более десятка транзисторов, не считая других элементов.

Стабилитрон – это такая штуковина, которая поддерживает (стремится поддержать) постоянное напряжение на нагрузке. «А зачем это нужно?» – спросите вы.

Дело в том, что микросхемы, из которых состоит компьютер – и большие и малые – могут работать лишь в определенном (не очень большом) диапазоне питающих напряжений. При превышении диапазона весьма вероятен выход их из строя.

Поэтому в (не только компьютерных) применяются схемы и компоненты для стабилизации напряжения.

При определенном диапазоне напряжений между анодом и катодом (и определенном диапазоне токов катода) микросхема обеспечивает на своем выходе ref опорное напряжение 2,5 В относительно анода.

Используя внешние цепи (резисторы) можно варьировать напряжение между анодом и катодом в достаточно широких пределах – от 2,5 до 36 В.

Таким образом, нам не нужно искать стабилитроны на определенное напряжение! Можно просто изменять номиналы резисторов и получить нужное нам уровень напряжения.

В компьютерных блоках питания существует источник дежурного напряжения + 5VSB.

Если вилка блока питания вставлена в сеть, оно присутствует на одном из контактов основного питающего разъема — даже если компьютер не включен.

При этом часть компонентов материнской платы компьютера находится под этим напряжением .

Именно с помощью него и происходит запуск основной части блока питания – сигналом с материнской платы. В формировании этого напряжения часто участвует и микросхема TL431.

При выходе ее из строя величина дежурного напряжения может отличаться — и довольно сильно — от номинальной величины.

Чем это может нам грозить?

Если напряжение +5VSB будет больше чем надо, компьютер может «зависать», так как часть микросхем материнской платы питается повышенным напряжением.

Иногда такое поведение компьютера вводит неопытного ремонтника в заблуждение. Ведь он измерил основные питающие напряжения блока питания +3,3 В, +5 В, +12 В – и увидел, что они находятся в пределах допуска.

Он начинает копать в другом месте и тратит массу времени на поиск неисправности. А надо было просто измерить и напряжение дежурного источника!

Напомним, что напряжение +5VSB должно находиться в пределах 5% допуска, т.е. лежать в диапазоне 4,75 – 5,25 В.

Если напряжение дежурного источника будет меньше необходимого, компьютер может вообще не запуститься .

Как проверить TL431?

«Прозвонить» эту микросхему как обычный стабилитрон нельзя.

Чтобы убедиться в ее исправности, нужно собрать небольшую схему для проверки.

При этом выходное напряжение в первом приближении описывается формулой

Vo = (1 + R2/R3) * Vref (см даташит*), где Vref — опорное напряжение, равное 2,5 В.

При замыкании кнопки S1 выходное напряжение будет иметь величину 2,5 В (опорное напряжение), при отпускании ее – величину 5 В.

Таким образом, нажимая и отжимая кнопку S1 и измеряя сигнал на выходе схемы, можно убедиться в исправности (или неисправности) микросхемы.

Проверочную схему можно сделать в виде отдельного модуля, используя 16-контактный разъем для DIP-микросхемы с шагом выводов 2,5 мм. Питание и щупы тестера подключаются при этом к выходным клеммам модуля.

Для проверки микросхемы нужно вставить ее в разъем, понажимать кнопку и посмотреть на дисплей тестера.

Если микросхема не вставлена в разъем, выходное напряжение будет равным примерно 10 В.

Вот и все! Просто, не правда ли?

*Даташит – это справочные данные (data sheets) на электронные компоненты. Их можно найти поисковиком в Интернете.

С вами был Виктор Геронда. До встречи на блоге!

Сразу оговорюсь, что данная статья не панацея. У кого-то это может не пройти.

Для начала я расскажу о TL431, и для чего она служит. TL431 это управляемый стабилитрон с помощью которого можно получить стабилизированное напряжения в широких пределах от 2,5 вольта до 36 вольт. Применяя эту микросхему можно сделать источник опорного напряжения для блоков питания, а также для различных измерительных схем.

Рисунок взят из даташита компании ON Semiconductor

Ниже приведены два варианта даташит для этой микросхемы

  1. Даташит компании ON Semiconductor https://www.onsemi.com/pub/Collateral/TL431-D.PDF
  2. Даташит компании Texas Instruments http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl431.pdf

Цоколевка этой микросхемы наилучшим образом отображена в даташите компании ON Semiconductor

В даташите Texas Instruments обнаружена одна небольшая деталь

На всех рисунках есть одна надпись «top view» это переводится как «вид сверху» при невнимательном просмотре даташит, не зная, что это может обозначать, можно неправильно распаять на плате.

В одной из своих схем я применил микросхему TL431, и она оказалась неисправной. Поискав по форумам я нашел способ проверки этой микросхемы. А в некоторых местах я видел как вызванивают эту микросхему с помощью мультиметра но, увы, все это не то. Я тоже сначала попытался проверить мультиметром но сразу отложил в сторону это мероприятие. И решил попробовать проверить с помощью универсального тестера компонентов , который был ранее приобретен на алиэкспресс.

Во время проверки составил таблицу. Сначала проверил в режиме двухполюсника (если в таблице указаны два вывода, просто необходимо объединить оба вывода вместе).

Результаты измерения первого экземпляра

Измерение 1 – REF; 2 — катод.

Измерение 1 – анод; 2 — катод.

Измерение 1 — REF, катод; 2 – анод.

Измерение 1 – REF; 2 – катод, анод.

Измерение 1 – REF, 2 – анод, 3 – катод.

Результаты измерения второго экземпляра.

Небольшая разница присутствует. Глядя на таблицу замечаешь определенную закономерность. Например, в 4 строке это фактически режим работы TL431 для получения 2,5 вольта. Но самое интересное режим измерения в режиме трехполюсника. В одном случае определяется как транзистор, а во втором случае как отсутствует деталь. Самое интересное в случае когда транзистор определяется: определятся транзистор структуры NPN, вывод REF определятся как эмиттер, анод как база, а катод как коллектор. Между REF и катодом диод катод, которого направлен в сторону катода.

На основании этих данных уже можно судить исправлена микросхема или нет, а также определить цоколевку.

При ремонте была явная необходимость в первую очередь проверить исправность источника опорного напряжения, но не проверял, откладывал на потом и занимался тем, с чем можно было повременить. Понимал, что «туплю», но ничего поделать не мог. Тестера для проверки TL431 не было. В очередной раз подпаивать «на коленке» детальки проверочной схемы уже было невмоготу. И как не хотелось отвлекаться от начатого ремонта, но пришлось. Душу согревало, что в следующий раз, когда понадобиться проверить Т-эльку проблем не будет.

Схема электрическая тестера

В виртуальном пространстве интернета схем для такой проверки множество. Разницу между ними усмотрел в том, что одни сообщают — сигнализируют о исправности электронного компонента миганием — загоранием светодиодов, другие создают предпосылки для измерения напряжения на выходе, по величине которого и следует судить о исправности TL431. С одной стороны первые вроде как самодостаточны, в дополнение же ко вторым необходим вольтметр. С другой стороны первым нужно «верить на слово», вторые же сами ничего «не решают», а выдают объективную информацию для принятия решения. К тому-же вольтметр всегда под рукой. Выбрал второй вариант, он к тому же ещё и проще, «цена вопроса» — три постоянных резистора.

За подходящим корпусом, для помещения в него всего необходимого, дело не встанет, на сайте есть статья «Изготовление сетевой вилки с нестандартным корпусом». Начал с оборудования верхней крышки корпуса, для этого понадобились трёхвыводная панелька, кнопка нажимного действия и тетрадный лист в клеточку на котором был начерчен круг в соответствии с диаметром крышки и шилом намечены места установки панельки и кнопки. Вырезанный круг уже стал шаблоном, был помещён на крышку и на ней произведена шилом соответствующая разметка. Далее, тем-же шилом, были проколоты отверстия необходимого диаметра под контакты панельки и кнопки.

Так на верхнюю крышку установлены панелька и кнопка (их контакты загнуты изнутри и пропаяны оловом), на среднюю часть корпуса, в качестве разъёма питания, встал «тюльпан», на нижней крышке разместились штыри для подключения к мультиметру. То, что в качестве корпуса выступили некоторые части (две крышки и горлышко) пластиковой ёмкости (молочной бутылки) вероятно ясно и без пояснений.

Осталось с внутренней стороны крышки, на контактах панельки и кнопки смонтировать саму схему, в первую очередь установил три резистора, во вторую были припаяны все соединительные провода. Проводов получилось неожиданно много, тут спешить не надо — немудрено и перепутать.

В этот раз не стал для дополнительного крепления применять клей, а «посадил» всё на меленькие саморезы. По три штуки на каждом элементе. Так более ремонтопригодно, хотя и ремонтировать тут навряд ли, что-то понадобиться. Пробник собран, раз и на всегда. Осталось проверить его работу и соответственно исправность имеющихся в наличии источников опорного напряжения TL431.

Видео

Раз дело «выгорело» и пробник теперь есть, осталось помнить об этом и суметь в случае необходимости быстро его идентифицировать из числа других в таких, же корпусах, что лежат в предназначенной для этого коробке. А ещё нужно помнить, что рабочее напряжение пробника 12 вольт, что при не подключённом TL431 мультиметр будет показывать напряжение 10 вольт, при подключённом 5 вольт, а при нажатой кнопке 2,5 вольта и вдобавок правильно установить проверяемый компонент в панельку. А можно особо и не запоминать, а оформить соответствующим образом лицевую панель. Автор проекта: Babay iz Barnaula .

Обсудить статью ПРОВЕРКА ИСТОЧНИКА ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ TL431

Выпуск интегральной микросхемы начался с далекого 1978 года и продолжается по сегодняшний день. Микросхема дает возможность изготовить различные виды сигнализации и зарядные устройства для повседневного применения. Микросхема tl431 нашла широкое применение в бытовых приборах: мониторах, магнитофонах, планшетах. TL431 — это своего рода программируемый стабилизатор напряжения.

Схема включения и принцип работы

Принцип работы довольно прост. В стабилизаторе есть постоянная величина опорного напряжения , и если подаваемое напряжение меньше этого номинала, то транзистор будет закрыт и не допустит прохождение тока. Это отчетливо можно наблюдать на следующей схеме.

Если же эту величину превысить, регулируемый стабилитрон откроет P-N переход транзистора, и ток потечет дальше к диоду, от плюса к минусу. Выходное напряжение будет постоянным. Соответственно, если ток упадет ниже величины опорного напряжения, управляемый операционный усилитель закроется.

Цоколевка и технические параметры

Операционный усилитель выпускается в разных корпусах. Изначально это был корпус ТО-92, но со временем его сменил более новый вариант SOT-23. Ниже изображена распиновка и виды корпусов начиная с самого «древнего» и заканчивая обновлённой версией.

На рисунке можно наблюдать, что у tl431 цоколевка изменяется в зависимости от типа корпуса. У tl431 имеются отечественные аналоги КР142ЕН19А, КР142ЕН19А. Существуют и зарубежные аналоги tl431: KA431AZ, KIA431, LM431BCM, AS431, 3s1265r, которые ничем не уступают отечественному варианту.

Характеристика TL431

Этот операционный усилитель работает с напряжением от 2,5 до 36В. Ток работы усилителя колеблется от 1А до 100 мА, но есть один важный нюанс: если требуется стабильность в работе стабилизатора, то сила тока не должна опускаться ниже 5 мА на входе. У тл431 имеется величина опорного напряжения, которая определяется по 6-й букве в маркировке:

  • Если буквы нет, то точность равняется — 2%.
  • Буква А в маркировке свидетельствует о — 1% точности.
  • Буква В говорит о — 0,5% точности.

Более развернутая техническая характеристика изображена на рис.4

В описании tl431A можно увидеть, что величина тока довольна мала и составляет заявленные 100мА, а величина мощности, которую рассеивают эти корпуса, не превышает сотен милливатт. Этого мало. Если предстоит работать с более серьезными токами, то будет правильнее воспользоваться мощными транзисторами с улучшенными параметрами.

Проверка стабилизатора

Сразу возникает уместный вопрос о том, как проверить tl431 мультиметром . Как показывает практика, одним мультиметром проверить не получится. Для проверки tl431 мультиметром следует собрать схему. Для этого понадобятся: три резистора (один из них подстроечный), светодиод или лампочка, источник постоянного тока 5В.

Резистор R3 необходимо подобрать таким образом, чтобы он ограничил ток до 20мА в цепи питания. Его номинал составляет примерно 100Ом. Резисторы R2 и R3 выполняют роль балансира. Как только напряжение будет 2,5 В на управляющем электроде, то переход светодиода откроется, и напряжение пойдет через него. Эта схема хороша тем, что светодиод выполняет роль индикатора.

Источник постоянного тока — 5В является фиксированным, а управлять микросхемой tl431 можно с помощью переменного резистора R2. Когда питание на микросхему не подается, то диод не горит. После того как сопротивление изменяется при помощи подстроечного резистора, светодиод загорается. После этого мультиметр нужно включить в режим измерения постоянного тока и замерить напряжение на управляющем выводе, которое должно составлять 2,5. Если напряжение присутствует и светодиод горит, то элемент можно считать рабочим.

На базе операционного усилителя тока tl431 можно создать простой стабилизатор. Для создания нужной величины U этого понадобятся три резистора. Необходимо высчитать номинал запрограммированного напряжения стабилизатора. Расчет можно произвести при помощи формулы: Uвых=Vref(1 + R1/R2). Согласно формуле U на выходе зависит от величины R1 и R2. Чем больше сопротивление R1 и R2, тем ниже напряжение выходного каскада. Получив номинал R2, величину R1 можно высчитать следующим образом: R1=R2(Uвых/Vref – 1). Регулируемый стабилизатор возможно включить тремя способами.

Необходимо учесть немаловажный нюанс: сопротивление R3 можно рассчитать по той формуле, по которой рассчитывался номинал R2 и R2. В выходной каскад не стоит устанавливать полярный или неполярный электролит, во избежание помех на выходе.

ЗУ для мобильного телефона

Стабилизатор можно применить как своеобразный ограничитель тока. Это свойство будет полезным в устройствах для зарядки мобильного телефона.

Если напряжение в выходном каскаде не достигнет 4,2 В, происходит ограничение тока в цепях питания. После достижения заявленных 4,2 В стабилизатор уменьшает величину напряжения — следовательно, падает и величина тока. За ограничение величины тока в схеме отвечают элементы схемы VT1 VT2 и R1-R3. Сопротивление R1 шунтирует VT1. После превышения показателя в 0,6 В элемент VT1 открывается и постепенно ограничивает подачу напряжения на биполярный транзистор VT2.

На базе транзистора VT3 резко уменьшается величина тока. Происходит постепенное закрытие переходов. Напряжение падает, что приводит к падению силы тока. Как только U подходит к отметке 4,2 В, стабилизатор tl431 начинает уменьшать его величину в выходных каскадах устройства, и заряд прекращается. Для изготовления устройства необходимо использовать следующий набор элементов:

Необходимо обратить особое внимание на транзистор az431 . Для равномерного уменьшения напряжения в выходных каскадах желательно поставить транзистор именно az431, datasheet биполярного транзистора можно наблюдать в таблице.

Именно этот транзистор плавно уменьшает напряжение и силу тока. Вольт-амперные характеристики этого элемента хорошо подходят для решения поставленной задачи.

Операционный усилитель TL431 является многофункциональным элементом и дает возможность конструировать различные устройства: зарядные для мобильных телефонов, системы сигнализации и многое другое. Как показывает практика, операционный усилитель обладает хорошими характеристиками и не уступает зарубежным аналогам.

TL431- это интегральный стабилитрон. В цепи он играет роль источника опорного напряжения. Используется представленный элемент, как правило, в блоках питания. Устройство у стабилитрона довольно простое. Всего у модели используется три выхода. В зависимости от модификации в корпусе могут располагаться до десяти транзисторов. Отличительной чертой TL431 считается хорошая термостабильность.

Схема включения на 2.48 В

У стабилитрона TL431 схема включения на 2.48 В имеет одноступенчатый преобразователь. В среднем рабочий ток в системе достигает уровня 5.3 А. Резисторы для передачи сигнала могут использоваться с различной проводимостью напряжения. Точность стабилизаций в указанных устройствах колеблется в районе 2 %.

Для повышения чувствительности стабилитрона используются различные модуляторы. Как правило, подбираются именно дипольного типа. В среднем емкость их не более 3 пФ. Однако в данном случае многое зависит от проводимости тока. Чтобы снизить риск перегрева элементов, используются расширители. Подключение стабилитронов осуществляется через катод.

Включение устройства на 3.3 В

У стабилитрона TL431 схема включения на 3.3В подразумевает использование одноступенчатого преобразователя. Резисторы для передачи импульса применяются селективного типа. Еще у стабилитрона TL431 схема включения 3.3 вольта имеет модулятор небольшой емкости. Чтобы снизить риск применяют предохранители. Устанавливаются они, как правило, за стабилитронами.

Для усиления сигнала не обойтись без фильтров. В среднем пороговое напряжение колеблется в районе 5 Вт. Рабочий ток системы составляет не более 3.5 А. Как правило, точность стабилизации не превышает 3%. Также важно отметить, что подключение стабилитрона может осуществляться через векторный переходник. В этом случае транзистор подбирается резонного типа. В среднем емкость модулятора должна составлять 4.2 пФ. Тиристоры используются как фазового, так и открыто типа. Чтобы увеличить проводимость тока, необходимы триггеры.

На сегодняшний день указанные элементы оснащаются усилителями разной мощности. В среднем пороговое напряжение в системе достигается 3.1 Вт. Показатель рабочего тока колеблется в районе 3.5 А. Также важно учитывать выходное сопротивление. Представленный параметр обязан составлять не более 80 Ом.

Подключение к цепи 14 В

У стабилитрона TL431 схема включения 14V подразумевает использование скалярного преобразователя. В среднем пороговое напряжение равняется 3 Вт. Как правило, рабочий ток не превышает 5 А. При этом допустимая перегрузка колеблется в районе 4 Ач. Также у стабилитрона TL431 схема включения 14V имеет усилители как однополюсного, так и двухполюсного типа. С целью улучшения проводимости не обойтись без тетрода. Использоваться он может с одним или двумя фильтрами.

Стабилитроны серии A

Для блоков питания и инверторов используются серии A TL431. Как проверить правильность подключения элемента? На самом деле это можно сделать при помощи тестера. Показатель порогового сопротивления обязан составлять 80 Ом. Работать устройство способно через преобразователи одноступенчатого и векторного типа. Резисторы в данном случае используются с обкладкой.

Если говорить про параметры, то цепи не превышает 5 Вт. В данном случае рабочий ток колеблется в районе 3.4 А. Чтобы снизить риск перегревов транзисторов, применяются расширители. Для моделей серии A они подходят только коммутируемого типа. Чтобы увеличить чувствительность устройства, необходимы мощные модуляторы. В среднем параметр выходного сопротивления не превышает 70 Ом.

Устройства серии CLP

Стабилитронов TL431 схема включения имеет одноступенчатые преобразователи. Встретить модель CLP можно как в инверторах, так и во многих бытовых устройствах. Пороговое напряжение стабилитрона колеблется в районе 3 Вт. Непосредственно рабочий ток составляет 3.5 А. Точность стабилизации у элементов не превышает 2.5%. Для регулировки выходного сигнала используются модуляторы разных типов. Триггеры в данном случае подбираются с усилителями.

Стабилитроны серии ACLP

Стабилитронов TL431 схема включения имеет векторные или скалярные преобразователи. Если рассматривать первый вариант, то уровень рабочего тока составляет не более 4 А. В данном случае точность стабилизации составляет примерно 4%. Для усиления сигнала используются триггеры, а также тиристоры.

Если рассматривать схему подключения со скалярным преобразователем, то модуляторы применяются с емкостью около 6 пФ. Непосредственно транзисторы используются резонансного типа. Для усиления сигнала подойдут обычные триггеры. Также важно отметить, что показатель чувствительности устройства колеблется в районе 20 мВ.

Модели AC

Для дипольных инверторов часто используются чери АС стабилитроны TL431. Как проверить работоспособность подсоединенного элемента? Сделать это можно при помощи обычного тестера. Параметр выходного сопротивления обязан составлять не более 70 Ом. Также важно отметить, что устройства этой серии включаются через векторный преобразователь.

В данном случае скалярные модификации не подходят. Во многом это связано с низким порогом проводимости тока. Также важно отметить, что показатель номинального напряжения не превышает 4 Вт. Рабочий ток в цепи поддерживается на уровне 2 А. Для понижения тепловых потерь используются различные тиристоры. На сегодняшний день выпускаются расширительные и фазовые модификации.

Модели с корпусом КТ-26

В бытовых электроприборах часто встречаются с корпусом КТ-26 стабилитроны TL431. Схема включения подразумевает использование дипольных модуляторов. Производятся они с различной проводимостью тока. Параметр предельной чувствительности системы колеблется в районе 430 мВ.

Непосредственно выходное сопротивление достигает не более 70 Ом. Триггеры в данном случае используются лишь с усилителями. Для уменьшения риска возникновения коротких замыканий применяются фильтры открытого и закрыто типа. Непосредственно подключение стабилитрона осуществляется через катод.

Корпус КТ-47

TL431 (стабилизатор) с корпусом КТ-47 можно встретить в блоках питания различной мощности. Схема включения элемента подразумевает использование векторных преобразователей. Модулятор для цепей подходит емкостью до 4 пФ. Непосредственно выходное сопротивление устройств составляет примерно 70 Ом. Для улучшения проводимости стабилитронов используются тетроды только лучевого типа. Как правило, точность стабилизации не превышает 2%.

Для блоков питания на 5 В

В блоках питания 5 В включение TL431 осуществляется через усилители с различной проводимостью тока. Непосредственно преобразователи используются одноступенчатого типа. Также в некоторых случаях применяются векторные модификации. В среднем выходное сопротивление составляет около 90 Ом. Показатель точности стабилизации в устройствах составляет 2%. Расширители для блоков используются как коммутируемого, так и открыто типа. Триггеры можно использовать только с фильтрами. На сегодняшний день они производятся с одним и несколькими элементами.

Схема включения для блоков на 10 В

Схема включения стабилитрона в блок питания подразумевает использование одноступенчатого либо векторного преобразователя. Если рассматривать первый вариант, то модулятор подбирается с емкостью на уровне 4 пФ. В данном случае триггер используется лишь с усилителями. Иногда для повышения чувствительности стабилитрона применяются фильтры. Пороговое напряжение цепи в среднем составляет 5.5 Вт. Рабочий ток системы колеблется в районе 3.2 А.

Параметр стабилизации, как правило, не превышает 3%. Если рассматривать схему с векторным преобразователем, то тут не обойтись без трансивера. Использоваться он может либо открытого, либо хроматического типа. Модулятор устанавливается с емкостью на уровне 5.2 пФ. Расширитель встречается довольно редко. В некоторых случаях он способен повысить чувствительность стабилитрона. Однако важно учитывать, что тепловые потери элемента значительно возрастают.

Схема для блоков на 15 В

Стабилитрона TL431 схема включения через блок на 15 В осуществляется при помощи одноступенчатого преобразователя. В свою очередь, модулятор подходит с емкостью на уровне 5 пФ. Резисторы применяются исключительно селективного типа. Если рассматривать модификации с триггерами, то параметр порогового напряжения не превышает 3 Вт. Точность стабилизации находится в районе 3%. Фильтры для системы подходят как открытого, так и закрытого типа.

Также важно отметить, что в цепи может устанавливаться расширитель. На сегодняшний день модели выпускаются в основном коммутируемого типа. У модификаций с трансиверами проводимость тока не превышает 4 мк. В данном случае показатель чувствительности стабилитрона колеблется в районе 30 мВ. Выходное сопротивление при этом достигает примерно 80 Ом.

Для автомобильных инверторов

Для часто используются серии АС стабилитроны TL431. Схема включения в данном случае подразумевает использование двухразрядных триодов. Непосредственно фильтры применяются открытого типа. Если рассматривать схемы без расширителя, то пороговое напряжение колеблется в районе 10 Вт.

Непосредственно рабочий ток составляет 4 А. Параметр перегрузки системы допускается в 3 мА. Если рассматривать модификации с расширителями, то в данном случае устанавливаются высокоемкостные модуляторы. Резисторы используются стандартно селективного типа.

В некоторых случаях применяются разной мощности усилители. Параметр порогового напряжения, как правило, не превышает 12 Вт. Выходное сопротивление системы может колебаться от 70 до 80 Ом. Показатель точности стабилизации равняется примерно 2%. Рабочий ток у систем составляет не более 4.5 А. Непосредственно подключение стабилитронов происходит через катод.

характеристики, datasheet, схема включения и аналоги

Микросхема TL431 по своим техническим характеристикам которые указаны в datasheet является регулируемым стабилизатором, гарантирующим хорошую температурную стабильность. Если использовать два внешних резистора в качестве делителя, микросхема способна обеспечить стабильное напряжение на участке от 2,5 до 36 В. Так же TL431 может использоваться совместно с низковольтными МДП транзисторами для создания очень экономичных стабилизаторов. Кроме этого она часто используется в импульсных блоках питания использующих оптронную пару для развязки высоковольтных цепей.

Цоколевка

Существует пять разновидностей корпусов, в которых выпускается микросхема TL431. Это ТО-92, SOT-23, SOT-25, SOT-89 и SOP-8. Расположение выводов показано на рисунке, представленном ниже:

 

Технические характеристики

Рассмотрим максимально допустимые характеристики микросхемы TL431. Если при работе они будут превышены, то прибор выйдет из строя. Длительная эксплуатация устройства с параметрами, близкими к предельным, также опасна для него. Значения этих параметров представлены ниже:

  • наибольшее возможное напряжение между анодом и катодом  – 37 В;
  • диапазон токов, протекающих через катод на протяжении длительного времени – от -100 до +150мА;
  • диапазон токов на входе (управляющем электроде) устройства – от -0,05 до +10 мА;
  • максимальная рассеиваемая мощность зависит от типа корпуса:
  • SOT-89 – 0.8 Вт;
  • ТО-92 – 0,78 Вт;
  • SO-8 – 0.75 Вт;
  • SOT-23 – 0,33 Вт;
  • SOT-25 – 0,5 Вт.
  • диапазон рабочих температур – от -25 до +85ОС;
  • предельно допустимая температура кристалла – +150 ОС;
  • диапазон температур при которых может хранится изделие — -65 до +150 ОС.

В технической документации производители приводят диапазон рекомендуемых рабочих характеристик. Напряжение на катоде VKA может изменяться от минимального, равного управляющему VREF, до максимального 36 В. Катодный ток должен находиться в пределах от 1 до 100 мА.

При конструировании нового устройства следует также обращать внимание на электрические характеристики. Измерение производилось при температуре TC= 25°C. Остальные параметры тестирования приведены в колонке «Режимы измерения».

Параметры Режимы измерения Обозн. min typ max Ед. изм
Управляющее напряжение VKA=VREF,IKA=10 мA VREF 2,455 2,495 2,535 В
Величина отклонения управляющего напряжения при изменении температуры VKA=VREF,IKA=10 мA, Ta = от 0°C до +85°C VDEV 9,0 20 мВ
Изменение напряжения на управляющем электроде в зависимости от изменения напряжения на катоде IKA=10 мA

ΔVKA=10V~VREF

ΔVKA=36V~10V

ΔVREF

ΔVКА

 

 

 

-1,0

-0,5

 

-2,7

-2,0

 

мВ/В

мВ/В

Ток через управляющий электрод IKA=10 мA IREF 1,5 4 мкА
Отклонение управляющего (опорного) тока при изменении температуры IKA=10 мA ΔIREF

ΔT

0,4 1,2 мкА
Минимальный управляющий ток через катод, VKA=VREF IKA(MIN) 0,3 0,5 мА
Ток через катод при закрытом переходе VKA=36V, VREF=0 IKA(OFF) 0,05 1,0 мкА
Динамическое сопротивление VKA=VREF, f≤1.0 кГц IKA=1 to 100 мA ZKA 0,15 0,5 Ом

Аналоги

Существует отечественная микросхема, похожая по своим параметрам на рассматриваемую, это 142ЕН19. Полным аналогом TL431 является IR943N. Среди устройств с одинаковыми выводами, но немного отличающимися электрическими параметрами можно назвать HA17431A, KIA431. Если нет других альтернатив, для замены можно попробовать использовать APL1431. Однако в этом случае возможно придётся изменить монтажную плату.

Производители

Первая микросхема TL431 изготовлена американской фирмой Texas Instruments в далеком 1977 году и с тех пор завоевала популярность. Сейчас ее производством занимаются множество зарубежных компаний: Texas Instruments, ON Semiconductor, Unisonic Technologies, STMicroelectronics, IK Semicon Co, HTC Korea TAEJIN Technology, NXP Semiconductors, Microsemi Corporation, Motorola, Fairchild Semiconductor, Analog Intergrations Corporation, Guangdong Kexin Industrial, Diodes Incorporated, Wing Shing Computer Components, KEC(Korea Electronics), SHIKE Electronics, Calogic, Continental Device India Limited, Sangdest Microelectronic (Nanjing), SeCoS Halbleitertechnologie GmbH, Hotchip Technology, Foshan Blue Rocket Electronics, Compact Technology, GUANGDONG HOTTECH INDUSTRIAL, Sames, Kersemi Electronic, Sirectifier Global, Shenzhen Jin Yu Semiconductor, Nanjing International Group, DONGGUAN YOU FENG WEI ELECTRONICS. На Российском рынке представлена продукция таких компаний: Diodes Incorporated, Texas Instruments, STMicroelectronics, NXP Semiconductors, ON Semiconductor, Fairchild Semiconductor, Unisonic Technologies.

Скачать datasheet на TL431 можно кликнув на подсвеченное название производителя.

Схема включения

Разберёмся, как работает TL431, для чего посмотрим на структурную схему включения. Если действующее напряжение на входе не превышает опорное (Vref), на выходе ОУ также небольшое напряжение, поэтому транзистор закрыт. Величина тока протекающего через него невелика, не больше 1 мА. Когда напряжение действующее на входе нарастает и превышает Vref, открывается ОУ. Таким образом через транзистор начинает течь ток.

 

 

 

Параметрический стабилизатор

Чтобы задать напряжение, в выходной цепи стабилизатора должен находиться делитель напряжения, состоящий из двух резисторов R1 и R2. Разность потенциалов на выходе устройства при этом равна:

Uвых=Vref(R1/R2+1),

где Vref – опорное напряжение, для рассматриваемой микросхемы TL431 равно 2,5 В.

 

 

При увеличении соотношения между резисторами R1/R2 растет выходное напряжение. Зная величину напряжения действующего на выходе и задавшись значением R2, можно определить сопротивление R1:

R1=R2(Uвых/Vref–1)

Величина сопротивления R3 подбирается также, как и для устройств с стабилитроном. Устанавливать конденсатор на выходе схемы не рекомендуется, чтобы предотвратить паразитную генерацию.

Компенсационный стабилизатор

Компенсационный стабилизатор работает же, как и при использовании стабилитрона. В них для уравновешивания разницы напряжений действующих на входе и выходе используется мощный транзистор. Однако точность стабилизации в устройствах с TL431 будет выше. Здесь величина сопротивления R1 рассчитывается на наименьший ток 5 мА. R2 и R3 рассчитываются так же, как и для параметрического стабилизатора.

 

Рассмотренный выше стабилизатор не может работать с выходными токами равными единицам или даже десяткам ампер. Чтобы построить мощный блок питания нужно использовать усилительный каскад с двумя транзисторами, включёнными как в схеме эмиттерного повторителя.

Ниже представлена схема работы стабилизатора напряжения TL431. Здесь R2 ограничивает ток, текущий через базу VT1. Резистор R3 нужен для компенсации обратного коллекторного тока VT2. Конденсатор С1 используется для увеличения стабильности работы на больших частотах.

 

 

Стабилизатор тока

Приведём схему  стабилизатора тока на TL431. Здесь на сопротивлении R2, при помощи обратной связи, установлено напряжение 2,5 В. Тогда ток на нагрузке будет равен Iн=2,5/R2 (током базы пренебрегаем). При подстановке в данную формулу величины сопротивления в омах получим ток в амперах, а если в килоомах, ток будет в миллиамперах.

 

Если у вас остались вопросы по TL431, по ее характеристикам или вы не можете найти нужный datasheet то пишите об этом в комментариях, мы обязательно Вам поможем.

Аналоги для tl431 — Аналоги

TL431 142ЕН19

Отечественный и зарубежный аналоги

TL431 APL1431

Функциональный аналог

TL431 HA17431A

Ближайший аналог

TL431 HA17431A

Ближайший аналог

TL431 HA17431A

Ближайший аналог

TL431 HA17431A

Ближайший аналог

TL431 HA17431A

Ближайший аналог

TL431 IR9431N

Полный аналог

TL431 KIA431

Ближайший аналог

TL431A AHK432

Функциональный аналог

TL431A AME431BxxxxBZ

Полный аналог

TL431A HA17431H

Ближайший аналог

TL431A HA17431H

Ближайший аналог

TL431A HA17431H

Ближайший аналог

TL431A HA17431H

Ближайший аналог

TL431A HA17431H

Ближайший аналог

TL431ACD AS2431A1D

Полный аналог

TL431ACD AS431A1D

Полный аналог

TL431ACD LM431BCM

Полный аналог

TL431ACD LM431BCM

Полный аналог

TL431ACD TL431ACD

Полный аналог

TL431ACD TL431ACD

Полный аналог

TL431ACD TL431ACD

Полный аналог

TL431ACD TL431ACD

Полный аналог

TL431ACD TL431AID

Полный аналог

TL431ACLP TL431ACZ

Полный аналог

TL431ACLP TL431ACZ

Полный аналог

TL431ACLP TL431AIZ

Полный аналог

TL431ACZ AS2431A1LP

Полный аналог

TL431ACZ AS431A1LP

Полный аналог

TL431ACZ KA431ACZ

Полный аналог

TL431ACZ KA431AZ

Полный аналог

TL431ACZ LM431BCZ

Полный аналог

TL431ACZ LM431BCZ

Полный аналог

TL431ACZ TL431ACLP

Полный аналог

TL431ACZ TL431ACLP

Полный аналог

TL431AID AS2431B1D

Полный аналог

TL431AID AS2431C1D

Полный аналог

TL431AID AS431B1D

Полный аналог

TL431AID AS431C1D

Полный аналог

TL431AID AS431LS

Полный аналог

TL431AID KA431AD

Полный аналог

TL431AID KIA431AF

Ближайший аналог

TL431AID LM431BIM

Полный аналог

TL431AID LM431BIM

Полный аналог

TL431AID NJM2380AE

Ближайший аналог

TL431AID SC431CS-1

Полный аналог

TL431AID SC431CS-1

Полный аналог

TL431AID SPX2431LS

Ближайший аналог

TL431AID SPX431LS

Полный аналог

TL431AID TL431ACD

Полный аналог

TL431AID TL431AID

Полный аналог

TL431AID TL431AID

Полный аналог

TL431AID TL431AID

Полный аналог

TL431AID TL431AID

Полный аналог

TL431AID TL431S

Полный аналог

TL431AILP TL431AIZ

Полный аналог

TL431AILP TL431AIZ

Полный аналог

TL431AIZ AS2431B1LP

Полный аналог

TL431AIZ AS2431C1LP

Полный аналог

TL431AIZ AS431B1LP

Полный аналог

TL431AIZ AS431C1LP

Полный аналог

TL431AIZ AS431LN

Полный аналог

TL431AIZ HA17431VP

Полный аналог

TL431AIZ HA17431VPJ

Полный аналог

TL431AIZ KA431AZ

Полный аналог

TL431AIZ KIA431C

Полный аналог

TL431AIZ LM285BYZ

Ближайший аналог

TL431AIZ LM431BIZ

Полный аналог

TL431AIZ LM431BIZ

Полный аналог

TL431AIZ NJM2380AL

Ближайший аналог

TL431AIZ SC431CZ-1

Полный аналог

TL431AIZ SC431CZ-1

Полный аналог

TL431AIZ SPX2431LN

Ближайший аналог

TL431AIZ SPX3431N

Полный аналог

TL431AIZ SPX431LN

Полный аналог

TL431AIZ TL431ACLP

Полный аналог

TL431AIZ TL431AILP

Полный аналог

TL431AIZ TL431AILP

Полный аналог

TL431AIZ TL431N

Полный аналог

TL431Axxx AME431BxxxxB

Полный аналог

TL431Axxx AME431BxxxxB

Полный аналог

TL431B AME431BxxxxAZ

Полный аналог

TL431BCLP TL1431CZ

Полный аналог

TL431BD TL1431ID

Полный аналог

TL431BID TL1431ID

Полный аналог

TL431BILP TL1431IZ

Полный аналог

TL431BLP TL1431IZ

Полный аналог

TL431Bxxx AME431BxxxxA

Полный аналог

TL431Bxxx AME431BxxxxA

Полный аналог

TL431C IR9431

Полный аналог

TL431CD AS2431A2D

Полный аналог

TL431CD AS431A2D

Полный аналог

TL431CD KA431CD

Полный аналог

TL431CD KA431D

Полный аналог

TL431CD LM431ACM

Полный аналог

TL431CD LM431ACM

Полный аналог

TL431CD TL431CD

Полный аналог

TL431CD TL431CD

Полный аналог

TL431CD TL431CD

Полный аналог

TL431CD TL431CD

Полный аналог

TL431CD TL431ID

Полный аналог

TL431CDBVR DN431

Возможный аналог

TL431CLP SPX431CN

Полный аналог

TL431CLP TL431CZ

Полный аналог

TL431CLP TL431CZ

Полный аналог

TL431CLP TL431IZ

Полный аналог

Реверс-инжиниринг TL431, крайне распространенной микросхемы, о которой вы и не слышали

Кен, как и планировал, провёл реверс-инжиниринг микросхемы по фотографиям, сделанным BarsMonster. Барс в статье упомянул своё общение с Кеном, но этой переводимой статьи тогда еще не было.

Фото кристалла интересной, но малоизвестной, микросхемы TL431, используемой в блоках питания, даёт возможность разобраться в том, как аналоговые схемы реализуются в кремнии. Несмотря на то, что схема на фото выглядит как какой-то лабиринт, сама микросхема относительно проста, и может быть исследована без большого труда. В своей статье я попытаюсь объяснить каким образом транзисторы, резисторы и другие радиодетали запакованы в кремний для выполнения своих функций.


Фото кристалла TL431. Оригинал Zeptobars.

TL431 является «программируемым прецизионным источником опорного напряжения» [1] и обычно используется в импульсных источниках питания для реализации обратной связи в случае, когда выходное напряжение слишком велико или, наоборот, мало. Используя участок цепи, называемый бандгапом (источник опорного напряжения, величина которого определяется шириной запрещённой зоны), TL431 предоставляет стабильный источник опорного напряжения в широком температурном диапазоне. На блок-схеме TL431 видны 2.5-вольтовый источник опорного сигнала и компаратор, но, глядя на фото кристалла, можно заметить, что внутреннее устройство микросхемы отличается от чертежа.


Блок-схема TL431, взятая из даташита.

У TL431 длинная история: он был выпущен еще в 1978 [2] году и с тех пор побывал во множестве устройств. Он помогал стабилизировать напряжение в блоке питания для Apple II, а сейчас используется в большинстве ATX блоков питания [3] и даже в зарядных устройствах для iPhone и прочих девайсов. И MagSafe-коннекторы, и адаптеры для ноутбуков, и микрокомпьютеры, LED драйверы, блоки питания для аудиотехники, видеоприставки, телевизоры [4]. Во всей этой электронике присутствует TL431.

Фотографии ниже показывают TL431 внутри шести различных БП. TL431 выпускается самых разных форм и размеров. Два наиболее популярных форм-фактора показаны ниже. [5] Возможно, причина того, что TL431 не привлекает особого внимания, заключается в том, что он больше похож на обычный транзистор чем на микросхему.


Шесть примеров схем БП, использующих TL431. Верхний ряд: дешёвый 5-вольтовый БП, дешёвое ЗУ для телефона, ЗУ для Apple iPhone (на фото можно еще заметить GB9-вариацию). Нижний ряд: MagSafe адаптер, ЗУ KMS USB, Dell ATX БП (на переднем плане — оптопары)

Как же радиоэлектронные компоненты выглядят в кремнии?

TL431 очень простая микросхема, и вполне возможно понять её логику на кремниевом уровне пристальным изучением фото. Я покажу, каким же образом транзисторы, резисторы, перемычки и конденсаторы реализованы. А затем уже проведу полный реверс-инжиниринг данной микросхемы.

Реализация транзисторов различных типов

Микросхема использует как n-p-n, так и p-n-p биполярные транзисторы (в отличие от микросхем навроде

6502

, в которых использовались MOSFET). Если вы изучали электронику в школе или в университете, вы возможно видели схему n-p-n транзистора (вроде той, что ниже), на которой показаны коллектор (обозначен как C), база (B) и эмиттер (E). Транзистор изображен в виде своеобразного бутерброда с P-слоем между двумя N-слоями, такое расположение слоёв характеризует транзистор как n-p-n. Однако, выясняется, что в микросхеме нет совершенно ничего схожего с этой схемой. Даже база находится не в центре!



Символьное обозначение и структура n-p-n транзистора.

На фотографии ниже можно рассмотреть один из транзисторов TL431. Цветовые различия в розовых и фиолетовых регионах вызваны разным легированием кремния, для формирования N и P областей. Светло-желтые области — металлический слой микросхемы, располагающийся поверх кремниевого. Такие области нужны для обеспечения возможности подключения проводников к коллектору, эмиттеру и базе.

В нижней части фотографии нарисовано поперечное сечение, примерно изображающее как конструируется транзистор. [6] Можно заметить, что на нём куда больше деталей, чем в n-p-n бутерброде из книг, Однако, если внимательно присмотреться, то в поперечном сечении под эмиттером (E) можно найти то самое n-p-n, которое формирует транзистор. Проводник эмиттера соединяется с N+ кремнием. Под ним располагается P-слой, подключенный к контакту базы. Еще ниже — слой N+, соединенный с коллектором (не напрямую). [7] Транзистор заключен в P+ кольцо для изоляции от соседних компонентов. Так как большинство транзисторов в TL431 принадлежат к n-p-n типу, то, после того как разобрались в первый раз, их очень просто находить на фотографии и определять нужные контакты.


n-p-n транзистор из фотографии кристалла TL431, и его структура в кремнии.

Выходной n-p-n транзистор намного больше остальных, так как ему необходимо выдерживать полную нагрузку по току. Большинство транзисторов работает с микроамперами, а этот выходной транзистор поддерживает ток до 100 миллиампер. Для работы с такими токами он и сделан более крупным (занимает 6% всего кристалла), и имеет широкие металлические коннекторы на эмиттере и коллекторе.

Топология выходного транзистора сильно отличается от других n-p-n транзисторов. Он создаётся, так сказать, боком, планарная структура вместо глубинной, и база располагается между эмиттером и коллектором. Металл слева подсоединён к десяти эмиттерам (синеватый кремний N-типа), каждый из которых окружен розовым P-слоем, который является базой (средний проводник). Коллектор (правая часть) имеет только один большой контакт. Проводники эмиттера и базы образуют вложенную «гребёнку». Обратите внимание, что металл коллектора становится шире сверху вниз для того, чтобы поддерживать большие токи на нижней части транзистора.



Транзисторы p-n-p типа имеют совершенно другое строение. Они состоят из округлого эмиттера (P), окруженного кольцом базы (N), которую, в свою очередь, обступает коллектор (P). Таким образом, получается горизонтальный бутерброд, вместо обычной вертикальной структуры n-p-n транзисторов. [8]

Схема снизу показывает один из таких p-n-p транзисторов, а поперечное сечение изображает кремниевую структуру. Стоит отметить то, что хотя металлический контакт для базы находится в углу транзистора, он электрически соединен через N и N+ области с активным кольцом, пролегающим между коллектором и эмиттером.


Структура p-n-p транзистора.

Реализация резисторов в микросхеме

Резисторы являются ключевым компонентом почти в любой аналоговой схеме. Они реализованы как длинная полоса легированного кремния. (Похоже, что в этой микросхеме использовался кремний P-типа). Различные сопротивления достигаются использованием различной площади материала — сопротивление пропорционально площади.

Снизу заметно три резистора — их формируют три длинных горизонтальных полоски кремния. Желтоватые металлические проводники проходят через них. Места соединения металлического слоя и резистора выглядят как квадраты. Расположение этих контактов и задаёт длину резистора и, соответственно, его сопротивление. К примеру, сопротивление нижнего резистора немного больше остальных потому, что контакты расположены на большем расстоянии. Верхние два резистора объединены в пару металлическим слоем сверху слева.


Резисторы.

Резисторы в микросхемах имеют очень плохой допуск — сопротивление может различаться на 20% между микросхемами из-за вариаций в производственном процессе. Очевидно, что это серьезная проблема для таких точных микросхем, как TL431. Поэтому TL431 спроектирован таким образом, что важной характеристикой является не конкретное сопротивление, а отношение сопротивлений. Конкретные значения сопротивлений не сильно важны, если сопротивления меняются в одной пропорции. Вторым методом уменьшения зависимости от эффекта изменчивости является сама топология микросхемы. Резисторы располагаются на параллельных дорожках одинаковой ширины для снижения эффекта от любой асимметрии в сопротивлении кремния. Кроме того, они размещены рядом друг с другом для минимизации отклонений в свойствах кремния между разными частями микросхемы. Помимо всего этого, в следующей главе я расскажу о том, как перед корпусированием кристалла можно настроить сопротивления для регулирования производительности микросхемы.

Кремниевые перемычки для настройки сопротивлений

Вот чего я не ожидал в TL431, так это перемычек для подстройки сопротивлений. Во время производства микросхем эти перемычки могут быть удалены для того, чтобы отрегулировать сопротивления и повысить точность микросхемы. На некоторых

более дорогих микросхемах

есть сопротивления, которые могут быть удалены лазером, просто выжигающим часть резистора перед корпусированием. Точность настройки таким методом куда выше чем у перемычек.

Цепь с перемычкой показана на фото снизу. Она содержит параллельных два резистора (на фото они выглядят как один элемент) и перемычку. В обычном состоянии, эта перемычка шунтирует резисторы. При изготовлении микросхемы, её характеристики могут быть замерены, и если требуется большее сопротивление, то два щупа подсоединяются к площадкам и подаётся высокий ток. Этот процесс сжигает перемычку, добавляя немного сопротивления цепи. Таким образом, сопротивление всей схемы может быть немного подкорректировано для улучшения характеристик микросхемы.


Перемычка для настройки сопротивления

Конденсаторы

TL431 содержит всего два внутренних конденсатора, но они выполнены в двух совершенно разных манерах.

Первый конденсатор (под текстом «TLR431A») сформирован обратносмещенным диодом (красноватые и фиолетовые полосы). У инверсного слоя в диоде есть ёмкостное сопротивление, которое может быть использовано для формирования конденсатора (подробнее). Главное ограничение такого типа конденсаторов в том, что ёмкостное сопротивление разнится в зависимости от напряжения, потому что меняется ширина инверсного слоя.


Конденсатор, образованный p-n переходом. Вендорная строка написана с помощью металла, нанесенного поверх кремния.

Второй конденсатор сконструирован совершенно другим методом, и больше похож на обычный конденсатор с двумя пластинами. Даже не на что поглядеть — он состоит из большой металлической пластины с подложкой из N+ кремния в качестве второй пластины. Для того чтобы уместиться рядом с другими частями цепи, он имеет неправильную форму. Данный конденсатор занимает около 14% площади кристалла, иллюстрируя то, что конденсаторы в микросхемах очень неэффективно используют пространство. В даташите упоминается, что оба конденсатора по 20 пикоФарад, но я не знаю насколько этому можно верить.


Конденсатор.

Реверс-инжиниринг TL431



Промаркированный кристалл TL431.

На схеме сверху выделены и поименованы элементы на кристалле, и затем перенесены на чертеж снизу. После всех разъяснений ранее, я думаю, структура любого элемента должна быть ясна. Три пина микросхемы подсоединены к площадкам «ref», «anode» и «cathode». Микросхема имеет один уровень металлизации (светло-желтый) для соединения компонентов. На чертеже сопротивление задаётся относительно неизвестного R. Наверное, 100 Ом вполне подходит, но я не знаю точного значения. Самым большим сюрпризом было то, что характеристики элементов сильно отличились от тех, что были опубликованы ранее в других схемах. Данные характеристики фундаментально сказываются на том, как в целом работает стабилитрон с напряжением запрещённой зоны.

[9]


Чертеж TL431

Как работает микросхема?

Работа TL431 извне выглядит довольно незатейливо — если на контакт «ref» подаётся напряжение выше 2.5 вольт, то выходной транзистор проводит ток между катодом и анодом. В блоке питания это увеличивает ток, идущий к управляющей микросхеме (косвенно), и влечёт за собой уменьшение мощности БП, после чего происходит спад напряжения до нормального уровня. Таким образом, БП используют TL431 для того, чтобы стабильно держать необходимое выходное напряжение.

Наиболее интересная часть микросхемы это источник опорного напряжения, равного ширине запрещённой зоны. [10]. Ключевые элементы видны на фото кристалла: область эмиттера транзистора Q5 в 8 раз больше чем у Q4, поэтому два транзистора по-разному реагируют на температуру. Выходные сигналы с транзисторов объединяются через резисторы R2, R3, R4 в нужной пропорции для компенсации температурных эффектов, и формируют стабильный опорный сигнал. [11] [12]

Напряжения из стабилизированного по температуре бандгапа посылаются в компаратор, входом которого являются Q6 и Q1, а Q8 и Q9 управляют им. Наконец, выход компаратара проходит через Q10 для управления выходным транзистором Q11.

«Открываем» микросхему низко-технологичным методом

Получение фотографии кристалла микросхемы обычно требует её растворения в опасных кислотах, и фотографирование самого кристалла с помощью дорогого металлографического микроскопа. (Zeptobars описывал этот процесс

здесь

). Мне было интересно что получится, если я просто разломаю TL431 зажимными щипцами и взгляну на него в дешёвый микроскоп. В процессе я переломил кристалл пополам, но всё равно получил интересные результаты. На изображении виден большой медный анод внутри корпуса, который еще работает и как радиатор. Рядом с ним кристалл (по крайней мере, большая его часть), который был установлен на аноде внутри белого круга. Заметили, насколько сам кристалл меньше своего корпуса?


Корпус TL431, внутренний анод и большая часть от кристалла.

Используя простой микроскоп, я получил фото снизу. Несмотря на то, что, очевидно, я не получил такого же качественного снимка как у Zeptobars, структура микросхемы видна значительно лучше чем я ожидал. Данный эксперимент показывает, что вы можете проводить снятие корпуса микросхем и фотографирование кристалла даже не касаясь разных опасных кислот. Сравнивая свой снимок дешевого TL431, заказанного на eBay, с TL431, сфотографированного Zeptobars, вижу их идентичность. Так как его микросхема не совпадает с опубликованными чертежами, то я гадаю, не прекратили ли они в определенный момент производство того странного варианта микросхемы. Но думаю, что это предположение неверно.


Кусок кристалла, сфотографированный через микроскоп.

Заключение

На самом ли деле TL431 наиболее распространенная микросхема о которой не слышали люди? Нет надежного способа проверить, но я думаю что это хороший кандидат. Похоже, никто не публиковал данные, в которых другая микросхема была бы произведена в больших количествах. Некоторые источники утверждают что таймер 555 является наиболее распространенной микросхемой с миллиардными тиражами каждый год (не очень мне верится в такое большое число). Но TL431 точно располагается достаточно высоко в списке по распространенности. Вы, скорее всего, имеете TL431 в каком-то устройстве на расстоянии вытянутой руки прямо сейчас (ЗУ для телефона, адаптер питания для ноутбука, блок питания PC или монитора). Разница между 555 или 741 и TL431 в том, что эти микросхемы настолько широко известны, что уже стали чуть ли не частью поп-культуры —

книги

,

майки

и даже

кружки

. Но если вы не работаете с блоками питания, достаточно высоки шансы, что вы никогда и не слышали о TL431. Таким образом, я отдаю свой голос TL431 в такой странной номинации. Если у вас есть какие-то другие варианты микросхем, которые незаслуженно обошли вниманием, оставляйте комментарии.

Признательности

Снимки кристалла сделаны

Zeptobars

(за исключением моего). Чертёж и анализ основываются на работе

Cristophe Basso[12]

Кроме того, я значительно улучшил свой анализ с помощью дискуссий с Михаилом из Zeptobars и

Visual 6502 group

, в частности B. Engl.

Заметки и ссылки

1. Из-за того, что у TL431 не самая обычная функция, стандартного названия для элемента такого рода не существует. Разные даташиты дают такие имена:

«регулируемый шунтирующий стабилизатор»

,

«программируемый прецизионный источник опорного напряжения»

,

«программируемый шунтирующий источник опорного напряжения»

,

«программируемый стабилитрон»

.


2. Я раскопал истоки возникновения TL431 в

Voltage Regulator Handbook

, опубликованным Texas Instruments в 1977 году. Предшественником этой микросхемы был TL430, выпущенный как регулируемый шунтирующий стабилизатор в 1976. TL431 был создан в том же 1976 как обновление для TL430 с улучшенной точностью и стабильностью, и поэтому был назван как регулируемый прецизионный шунтирующий стабилизатор. В 1977 его анонсировали как один из будущих продуктов TI, а выпустили в продажу уже в 1978. Другим анонсом являлся TL432, который должен был бы называться «Компоновочный блок из таймера/стабилизатора/компаратора» и состоять из источника опорного напряжения, компаратора и транзисторного усилителя, согласно

предварительному даташиту

. Но на момент выпуска TL432, план по предоставлению «компоновочных блоков» был забыт. TL432 превратился в аналог TL431 с другими расположением контактов для более удобной разводки плат (

даташит

).


3. Современные ATX блоки питания (

пример раз

,

пример два

) зачастую содержат по три TL431. Один для обратной связи при резервном питании, второй для обратной связи в основной схеме питания, а третий берётся в качестве линейного регулятора для 3.3В выходного напряжения.


4. Интересно взглянуть на импульсные БП, которые не используют TL431. Более ранние модели использовали опорный стабилитрон в качестве источника опорного напряжения. Например, такое практиковалось в первых экземплярах блоков питания для Apple II (Astec AA11040), но вскорости в них сделали замену стабилитрона на TL431 —

Astec AA11040, ревизия B

. В Commodore CBM-II, модель B, применялось необычное решение — TL430 вместо TL431. Оригинальный блок питания для IBM PC использовал опорный стабилитрон (вместе с кучей операционных усилителей). Позднее БП для PC часто использовали ШИМ-контроллер

TL494

, который уже содержал источник опорного напряжения для вторичной цепи. Другие БП могли содержать

SG6105

, уже включающий в себя два TL431.

В зарядных устройствах для телефонов обычно применяют TL431. Редко можно встретить дешёвую подделку этого элемента: проще взять опорный стабилитрон вместо него и сэкономить пару центов. Другим исключением могут являться такие зарядные устройства,

как для iPad’a

. В них реализована стабилизация в первичной цепи и не требуется совсем никакой обратной связи от выходного напряжения.

В своей статье про блоки питания

я описал это подробнее.


5. TL431 доступен в большем числе вариантов корпуса чем я думал. На двух фотографиях TL431 выполнен в «транзисторном» корпусе с тремя ножками (TO-92). На остальных фотографиях показан SMD-вариант в SOT23-3. TL431 также может быть в 4-контактном, 5-контактном, 6-контактном и 8-контактном SMD-корпусе (SOT-89, SOT23-5, SOT323-6, SO-8 или MSOP-8). Кроме того, его можно встретить в более крупном варианте TO-252 или даже в виде 8-контактного микросхемы (DIP-8). (

картинки

).


6. Более детальную информацию о том, как устроен в кремнии биполярный транзистор, можно найти много где.

Semiconductor Technology

даёт неплохой обзор об устройстве n-p-n транзистора. Презентация

Basic Integrated Circuit Processing

очень детально описывает производство микросхем. Даже схемы с

википедии

очень интересны.


7. Возможно, вы гадаете, почему это идёт терминологическое разделение на коллектор и эмиттер, если в нашей простой схеме транзистора они абсолютно симметричны? Ведь оба подключаются к N-слою, чему там различаться? Но как можете видеть на фото кристалла, коллектор и эмиттер не только сильно отличаются по размеру, но и легирование проходит по-разному. Если поменять коллектор и эмиттер местами, по у транзистора будет очень

слабый коэффициент передачи

.


8. p-n-p транзисторы в TL431 имеют круговую структуру, которая их очень сильно отличает от n-p-n. Эта круговая структура проиллюстрирована в книге

Designing Analog Chips

от Hans Camenzind, автора таймера 555. Если вы хотите узнать больше о том, как работают аналоговые микросхемы, то я рекомендую эту книгу, в которой детально разъясняется этот вопрос с минимумом математики.

Бесплатный PDF

или

бумажная версия

.

Кроме того, о структуре p-n-p транзисторов можно почитать в

«Principles of Semiconductor»

. А книга

«Analysis and Design of Analog Integrated Circuits»

рассказывает о детальных моделях биполярных транзисторов и о том, как они имплементируются в микросхемах.


9. Транзисторы и резисторы на кристалле, который я исследовал, имеют совершенно другие характеристики по сравнению с теми, что публиковались ранее. Эти характеристики фундаментально задают работу стабилитрона с напряжением запрещённой зоны. Конкретно говоря, на предыдущих схемах R2 и R3 были в отношении 1 к 3, а у Q5 зона эмиттера была в два раза больше чем у Q4. Глядя на фото кристалла, я вижу что R2 и R3 имеют одинаковое сопротивление, а Q5 имеет зону эмиттера в 8 раз большую по сравнению с Q4. Исходя из таких отношений между характеристиками, мы получим другое ΔVbe. Для того чтобы компенсировать разницу между фактическими характеристиками и вычисленными, в прошлых схемах R1 и R4 так же были сделаны иными чем на кристалле. Я разъясню этот момент более подробно дальше в статье, но просто отмечу: Vref = 2*Vbe + (2*R1+R2)/R4 * ΔVbe должно быть около 2.5 вольт. Обратите внимание, важно не конкретное сопротивление резисторов, а именно их отношения. Как я писал ранее, это помогает нейтрализовать плохой допуск резисторов в микросхеме. На кристалле Q8 сформирован из двух параллельных транзисторов. Но я не могу понять, что стоит за этим странным решением. Я ожидал, что Q8 и Q9 будут идентичны, чтобы построить сбалансированный компаратор. Моя основная теория заключается в том, что это сделано для настройки опорного напряжения, чтобы оно достигало 2.5В. B. Engl предположил, что это могло помогать устройству лучше работать при низком напряжении.


10. Я не буду здесь углубляться в детали реализации стабилитрона с напряжением запрещённой зоны, разве упомяну что пусть его название и звучит как имя какого-то безумного квантового устройства, но, на самом деле, это просто пара транзисторов. Чтобы разобраться в том, как работает данный стабилитрон, можете поглядеть статью

«How to make a bandgap voltage reference in one easy lesson»

за авторством Paul Brokaw, изобретателя

одноименного стабилитрона опорного напряжения

. Кроме того есть еще такая

презентация

.


11. В известном смысле, цепь бандгапа в TL431 работает в противоположном направлении, по сравнению с обычным бандгапом, который подводит к эмиттеру правильные напряжения, чтобы получить на выходе необходимое значение. TL431 же берёт опорное напряжение в качестве входного, а эмиттеры использует как входные сигналы для компаратора. Другими словами, в противоположность блок-схеме, внутри TL431 входной «ref» сигнал не сравнивается ни с каким стабильным опорным напряжением. Вместо этого, вход «ref» генерирует два сигнала для компаратара, которые совпадают если входное напряжение 2.5 вольта.


12. Существует много статей о TL431, но они все с уклоном в матан и ожидают от читателя каких-либо начальных знаний по теории автоматического управления, графикам Боде, и так далее.

«The TL431 in Switch-Mode Power Supplies loops»

— классическая статья от Christophe Basso и Petr Kadanka. Она объясняет работу TL431 в цепи компенсации обратной связи в действующих блоках питания. Книжка содержит детальные чертежи и описания внутреннего устройства элемента. Еще есть интересные статьи на

powerelectronics.com

. В статье

«Designing with the TL431»

от Ray Ridley, для Switching Power Magazine, содержится подробное объяснение того, как использовать TL431 в цепях обратной связи для БП и так же объясняется работа компенсатора. Можно обратить внимание на презентацию

«The TL431 in the Control of Switching Power Supplies»

от ON Semiconductor. Конечно же,

даташит

тоже содержит чертежи внутреннего устройства микросхемы. Странно, но сопротивления на этих чертежах отличаются от тех, что я получил, исследуя фото кристалла.

TL431 Распиновка, аналог, применение, приложения и другие подробности

TL431 — это трехконтактная ИС шунтирующего стабилизатора, сегодня мы собираемся обсудить распиновку TL431, эквивалент, использование, приложения и другие подробности о том, как и где использовать эту ИС.

TL431 IC Характеристики / Технические характеристики
  • Изготавливается в ТО-92 и других мелких упаковках
  • Регулируемое выходное напряжение от 2,5 до 36 В
  • Выходной ток регулируется от 1 мА до 100 мА
  • Температурная стабильность
  • Низкая цена
  • Подходит для использования в коммерческих устройствах

TL431 Разъяснение ИС

TL431 — это ИС с шунтирующим диодом-стабилизатором, доступная в корпусах TO-92 и других.Это трехконтактная ИС. Выходное напряжение можно регулировать от 2,5 В до 36 В с помощью резистивного делителя, подключенного к его опорному выводу или выводу 1. Более того, эта ИС может работать в диапазоне тока от 1 мА до 100 мА с типичным значением выходного импеданса 0,22 Ом. Он также способен обеспечить стабильную работу в широком диапазоне температур. Его можно использовать в качестве замены стабилитрона в самых разных приложениях, потому что он работает так же, как стабилитрон, с той лишь разницей, что его выход регулируется.

TL431 имеет множество применений в электронике, чаще всего он используется для контроля пониженного и повышенного напряжения, контроля оконного напряжения и т. Д., А также его можно найти в источниках питания в качестве источника опорного напряжения.

Посмотрев на внутреннюю блок-схему, показанную ниже, мы можем увидеть, что внутренняя схема микросхемы содержит NPN-транзистор на выходе, который смещается от операционного усилителя с точным напряжением 2,5 В.

Приложения

Схемы компаратора напряжения

Зарядное устройство и схемы монитора

Применение солнечной энергии

Коммутационные цепи питания

Номера запасных частей и эквивалентов / других деталей

KIA431, TL432, LM336Z5, TA76431S (TE6, F, M)

Как безопасно работать в цепи в течение длительного времени

Для получения долгосрочной и стабильной работы с TL431 рекомендуется не управлять нагрузкой более 100 мА с ИС, не прикладывать к ИС более 36 В, всегда проверяйте распиновку перед размещением в цепи, это может привести к неправильному размещению ИС. при необратимом повреждении внутренней схемы ИС, и всегда работайте и храните ИС при температурах выше -65 по Цельсию и ниже +150 по Цельсию.

Лист данных

Чтобы загрузить техническое описание, просто скопируйте и вставьте приведенную ниже ссылку в свой браузер.

https://cdn.datasheetspdf.com/pdf-down/T/L/4/TL431_MotorolaInc.pdf

Отсутствует

Код 404 страница не найдена. К сожалению, страница отсутствует или перемещена.

Ниже приведены основные подразделы этого сайта.


  • Главная страница General Electronics
  • Мой канал YouTube Electronics
  • Проекты микроконтроллеров Arduino
  • Raspberry Pi и Linux
  • Возвращение к регистрам порта Arduino
  • Digispark ATtiny85 с расширителем GPIO MCP23016
  • Программа безопасной сборки H-Bridge
  • Построить управление двигателем с H-мостом без фейерверков
  • MOSFET H-мост для Arduino 2
  • Гистерезис компаратора и триггеры Шмитта
  • Учебное пособие по теории компараторов
  • Работа и использование фотодиодных схем
  • Реле постоянного тока с оптопарой на полевых МОП-транзисторах с фотоэлектрическими драйверами
  • Подключение твердотельных реле Crydom MOSFET
  • Учебное пособие по схемам фотодиодных операционных усилителей
  • Входные цепи оптопары для ПЛК
  • h21L1, 6N137A, FED8183, TLP2662 Оптопары с цифровым выходом
  • Цепи постоянного тока с LM334
  • LM334 Цепи CCS с термисторами, фотоэлементами
  • LM317 Цепи источника постоянного тока
  • TA8050P Управление двигателем с Н-мостом
  • Оптическая развязка элементов управления двигателем с Н-образным мостом
  • Управление двигателем с Н-мостом на всех NPN-транзисторах
  • Базовые симисторы и тиристоры
  • Твердотельные реле переменного тока с симисторами
  • Светоактивированный кремниевый управляемый выпрямитель (LASCR)
  • Базовые схемы транзисторных драйверов для микроконтроллеров
  • ULN2003A Транзисторная матрица Дарлингтона с примерами схем
  • Учебное пособие по использованию силовых транзисторов Дарлингтона TIP120 и TIP125
  • Управление силовыми транзисторами 2N3055-MJ2955 с транзисторами Дарлингтона
  • Что такое биполярные транзисторные переключатели
  • Учебное пособие по переключению N-канального силового полевого МОП-транзистора
  • Учебное пособие по переключателю P-Channel Power MOSFET
  • Создание транзисторного управления двигателем с H-мостом
  • Управление двигателем с Н-мостом и силовыми МОП-транзисторами
  • Другие примеры цепей с двутавровым мостом силового полевого МОП-транзистора
  • Создание высокопроизводительного транзисторного управления двигателем с H-мостом
  • Теория и работа конденсаторов
  • Построить вакуумную трубку 12AV6 AM-радио
  • Катушки для высокоселективного кристаллического радио
  • Добавление двухтактного выходного каскада к усилителю звука Lm386
  • Исправление источника питания
  • Основные силовые трансформаторы
  • Схемы транзисторно-стабилитронного стабилизатора
  • Уловки и подсказки для регуляторов напряжения серии LM78XX
  • Биполярные источники питания
  • Создайте регулируемый источник питания 0-34 В с Lm317
  • Использование датчиков Холла с переменным током
  • Использование переключателей и датчиков на эффекте Холла
  • Использование ратиометрических датчиков на эффекте Холла
  • Использование датчиков Холла с Arduino-ATMEGA168
  • Простой преобразователь от 12-14 В постоянного тока до 120 В переменного тока
  • Глядя на схемы оконного компаратора
  • Автоматическое открытие и закрытие окна теплицы
  • La4224 Усилитель звука мощностью 1 Вт
  • Управление двигателем H-Bridge с силовыми МОП-транзисторами Обновлено
  • Обновлено в сентябре 2017 г .:
  • Веб-мастер
  • Раскрытие
  • Бристоль, Юго-Западная Вирджиния
  • Наука и технологии
  • 2017 Обновления и удаления веб-сайтов
  • Электроника для хобби
  • Конституция США
  • Христианство 101
  • Религиозные темы
  • Электронная почта

»Главная » Эл. адрес »Пожертвовать » Преступление »Электроника для хобби
» Экологичность »Расизм »Религия »Бристоль VA / TN

»Архив 1 »Архив 2 »Архив 3 »Архив 4 »Архив 5
» Архив 6 »Архив 7 »Архив 8 »Архив 9


Веб-сайт Авторские права Льюис Лофлин, Все права защищены.

TL431ASA-7 лист данных — Технические характеристики: Производитель: Diodes Inc.; RoHS: nbsp; подробности

MMSZ5221BS-7-F : стабилитроны 2,4 В 200 мВт. s: Производитель: Diodes Inc.; Категория продукта: Стабилитроны; RoHS: подробности; Напряжение стабилитрона: 2,4 В; Допуск напряжения: 5%; Ток стабилитрона: 10 мА; Рассеиваемая мощность: 200 мВт; Максимальный обратный ток утечки: 100 мкА; Максимальный импеданс стабилитрона: 30 Ом; Максимальная рабочая температура: + 150 C; Тип монтажа: SMD / SMT.

KSB1015YTU : Транзисторы биполярные (BJT) PNP Epitaxial Sil. s: Производитель: Fairchild Semiconductor; Категория продукта: Транзисторы биполярные (БЮТ); RoHS: подробности; Полярность транзистора: PNP; Напряжение коллектор-эмиттер VCEO Макс .: 60 В; Эмиттер-База Напряжение ВЭБО: — 7 В; Максимальный постоянный ток коллектора: 3 А; Коллектор постоянного тока / базовое усиление hfe мин .: 60; Максимальный рабочий.

MJE182STU : Биполярные транзисторы (BJT) NPN Epitaxial Sil. s: Производитель: Fairchild Semiconductor; Категория продукта: Транзисторы биполярные (БЮТ); RoHS: подробности; Полярность транзистора: NPN; Напряжение коллектор-эмиттер VCEO Макс .: 80 В; Напряжение эмиттер-база VEBO: 7 В; Максимальный постоянный ток коллектора: 3 А; Коллектор постоянного тока / базовое усиление hfe мин .: 50; Конфигурация: Одноместный.

MC9S08DZ128CLH : микроконтроллеры (MCU) 8 бит 128K FLS 2K EEP CA. s: Производитель: Freescale Semiconductor; Категория продукта: Микроконтроллеры (MCU); RoHS: подробности; Ядро: HCS08; Серия процессора: S08DZ; Ширина шины данных: 8 бит; Максимальная тактовая частота: 40 МГц; Размер программной памяти: 128 КБ; Размер ОЗУ для данных: 8 КБ; Встроенный АЦП: Да; Рабочее напряжение питания :.

MC908MR32VBE : микроконтроллеры (MCU) 8BIT MCU 32K FLASH EPP. s: Производитель: Freescale Semiconductor; Категория продукта: Микроконтроллеры (MCU); RoHS: подробности; Ядро: HC08; Серия процессора: HC08MR; Ширина шины данных: 8 бит; Максимальная тактовая частота: 8.2 МГц; Размер программной памяти: 32 КБ; Размер ОЗУ данных: 768 Б; Встроенный АЦП: Да; Упаковка / футляр: SPDIP; Монтаж.

IPP65R380E6 : МОП-транзистор N-CH 700 В, 10,6 А. В силовых транзисторах Infineon CoolMOS ™ используется революционная технология CoolMOS ™ для высоковольтных полевых МОП-транзисторов, разработанная по принципу суперперехода (SJ) и впервые разработанная Infineon Technologies. Силовые транзисторы CoolMOS ™ C6 и E6 сочетают в себе опыт ведущего поставщика полевых МОП-транзисторов SJ.

SST39WF400B-70-4C-B3KE : Flash 4M (256Kx16) 70 нс 1.8V Коммерческая. s: Производитель: Microchip; RoHS: подробности; Объем памяти: 4 Мбит; Тип синхронизации: асинхронный; Время доступа: 70 нс; Напряжение питания (макс.): 1,95 В; Напряжение питания (мин.): 1,65 В; Максимальный рабочий ток: 20 мА; Рабочая температура: + 70 С; Тип установки: SMD / SMT; Упаковка / футляр: TFBGA-48; Упаковка:.

74AUP1G14GW, 125 : Инверторы 1.8V SINGLE SCHMITT. s: Производитель: NXP; Категория продукта: Инверторы; RoHS: подробности; Количество цепей: 1; Семейство логики: 74AUP; Тип логики: CMOS; Выходной ток высокого уровня: — 4 мА; Выходной ток низкого уровня: 4 мА; Напряжение питания (макс.): 3.6 В; Напряжение питания (мин.): 0,8 В; Максимальная рабочая температура: + 125 C; Минимальная рабочая.

PMEG3002EJ, 115 : Шоттки (диоды и выпрямители) 30 В, 0,2 А, 2-контактный диод Шоттки. s: Производитель: NXP; RoHS: подробности; Продукт: диоды Шоттки; Пиковое обратное напряжение: 30 В; Постоянный ток в прямом направлении: 0,2 А; Максимальный импульсный ток: 2,75 А; Конфигурация: Одноместный; Время восстановления: 5 нс; Падение напряжения в прямом направлении: 0,48 В; Максимальный обратный ток утечки: 40 мкА; Операционная.

BT131W-600,135 : Симисторы TAPE13 TRIAC.s: Производитель: NXP; Категория продукта: Симисторы; RoHS: подробности; Номинальное повторяющееся напряжение в закрытом состоянии VDRM: 600 В; Ток утечки в закрытом состоянии @ VDRM IDRM: 0,1 мА; Напряжение срабатывания затвора (Vgt): 1,5 В; Ток срабатывания затвора (Igt): 7 мА; Ток удержания (Ih Max): 5 мА; Падение напряжения в прямом направлении: 1,5 В; Тип установки: SMD / SMT; Упаковка.

RSD200N10TL : MOSFET Nch; 20Вт; 100В; 20А. s: Производитель: ROHM Semiconductor; Категория продукта: MOSFET; RoHS: подробности; Полярность транзистора: N-канал; Напряжение пробоя сток-исток: 100 В; Постоянный ток утечки: 20 А; Тип установки: SMD / SMT; Упаковка / корпус: CPT3; Упаковка: Катушка; Рассеиваемая мощность: 20 Вт.

2SD1767T100Q : Транзисторы биполярные (BJT) NPN 80V 0.7A. s: Производитель: ROHM Semiconductor; Категория продукта: Транзисторы биполярные (БЮТ); RoHS: подробности; Полярность транзистора: NPN; Напряжение коллектор-эмиттер VCEO Макс .: 80 В; Напряжение эмиттер-база VEBO: 5 В; Максимальный постоянный ток коллектора: 1 А; Коллектор постоянного тока / базовое усиление hfe Мин .: 120; Конфигурация: Одноместный; Максимум.

Si8441BB-D-IS1 : ИС интерфейса изолятора QuadCh 2.5kV Isolatr 150M 3/1. s: Производитель: Silicon Laboratories; Категория продукта: ИС интерфейса изолятора; RoHS: подробности; Количество каналов: 4; Время задержки распространения: 6 нс; Напряжение питания (макс.): 5.5 В; Напряжение питания (мин.): 2,7 В; Ток питания: 6 мА; Максимальная рабочая температура: + 125 C; Тип установки:.

CDBFN140-HF : Диоды и выпрямители Шоттки VR = 40V, IO = 1A. Comchip CDBFN1x0 1.0 Amp SMD Schottky Barrier Rectifier построен с отличным рассеиванием мощности в низкопрофильном литом пластиковом корпусе SOD-323, который разработан для оптимизации места на плате. Устройство имеет повторяющееся пиковое обратное напряжение 40 В и прямой выпрямленный ток 1,0 ампер. включить малую мощность.

RF4E110GNTR : MOSFET 4,5 В, привод Nch MOSFET. МОП-транзисторы средней мощности ROHM представляют собой устройства с низким сопротивлением в открытом состоянии, которые можно использовать в широком спектре приложений. Они имеют широкую линейку компактных, мощных и сложных типов для удовлетворения различных потребностей. Они поставляются в мощных небольших корпусах пресс-форм и обычно применяются в преобразователях постоянного тока в постоянный и переключателях нагрузки. s: Производитель :.

TPS630252YFFR : Регуляторы напряжения — импульсные регуляторы понижающего повышающего преобразователя.Одноиндукторные пониженно-повышающие преобразователи Texas Instruments TPS63025x — это высокоэффективные преобразователи с низким током покоя, подходящие для приложений, в которых входное напряжение выше или ниже выходного. Выходные токи могут достигать 2А в повышающем режиме и до 4А в понижающем режиме.

MKL05Z32VLC4 : Микроконтроллеры ARM — ядро ​​MCU ARM M0 +, 32KFlash. Микроконтроллеры NXP Kinetis L сочетают в себе исключительную энергоэффективность и простоту использования нового процессора ARM Cortex-M0 + с производительностью, набором периферийных устройств, возможностями и масштабируемостью портфеля 32-битных микроконтроллеров Kinetis.Серия Kinetis L освобождает критически важные схемы от ограничений 8- и 16-битных микроконтроллеров за счет комбинирования.

PIC16LF15355-E / MV : 8-битные микроконтроллеры — MCU 14KB, 512B RAM, 4xPWMs, Comparator, DAC, ADC, CWG, 2xEUSART, SPI / I2C. Microchip Technology PIC16LF15355 8-битные микроконтроллеры оснащены такими важными периферийными устройствами, как интеллектуальный аналоговый, независимые от ядра периферийные устройства (CIP) и связь в сочетании с eXtreme Low-Power (XLP) для широкого спектра приложений с низким энергопотреблением. Модель PIC16LF15355.

% PDF-1.4 % 23 0 объект > эндобдж xref 23 84 0000000016 00000 н. 0000002390 00000 н. 0000002471 00000 н. 0000002651 00000 н. 0000003209 00000 н. 0000003252 00000 н. 0000003680 00000 н. 0000003724 00000 н. 0000003801 00000 п. 0000003846 00000 н. 0000003891 00000 н. 0000003936 00000 н. 0000003980 00000 н. 0000004232 00000 н. 0000004267 00000 н. 0000004312 00000 н. 0000005689 00000 н. 0000005824 00000 н. 0000006406 00000 н. 0000006693 00000 н. 0000007000 00000 н. 0000007135 00000 н. 0000007389 00000 н. 0000008817 00000 н. 0000010073 00000 п. 0000010197 00000 п. 0000010327 00000 п. 0000010464 00000 п. 0000010712 00000 п. 0000011225 00000 п. 0000011523 00000 п. 0000011810 00000 п. 0000013261 00000 п. 0000014718 00000 п. 0000015886 00000 п. 0000016364 00000 п. 0000016586 00000 п. 0000018121 00000 п. 0000024829 00000 п. 0000028501 00000 п. 0000052923 00000 п. 0000059607 00000 п. 0000067231 00000 п. 0000074845 00000 п. 0000076111 00000 п. 0000078804 00000 п. 0000079032 00000 п. 0000079242 00000 п. 0000087704 00000 п. 0000106815 00000 н. 0000106948 00000 н. 0000114883 00000 н. 0000133827 00000 н. 0000142641 00000 п. 0000142888 00000 н. 0000143099 00000 н. 0000143324 00000 н. 0000164386 00000 н. 0000225022 00000 н. 0000225272 00000 н. 0000225484 00000 н. 0000225735 00000 н. 0000225988 00000 н. 0000226041 00000 н. 0000226218 00000 н. 0000226389 00000 н. 0000245474 00000 н. 0000245790 00000 н. 0000246178 00000 н. 0000246408 00000 н. 0000246752 00000 н. 0000248723 00000 н. 0000250693 00000 п. 0000266390 00000 н. 0000267122 00000 н. 0000267288 00000 н. 0000267493 00000 п. 0000268163 00000 п. 0000272216 00000 н. 0000272512 00000 н. 0000272884 00000 н. 0000276181 00000 н. 0000276423 00000 н. 0000001976 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 106 0 объект > поток xb«e`d`g`0eb @

tl431% 20 Эквивалентный лист данных и примечания по применению

1999 — TL431

Аннотация: ltl431 TL431B
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431 TL431B) 100 мА TL431B 30 частей на миллион / TL1431 TL431 / TL431A / TL431B TL431 / A ltl431
TL431

Аннотация: TL431D TL431IDM TL431CDM TL431CP TL431ACP TL431ACD TL431IP TL431ILP TL431AILP
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF TL431 / D TL431, TL431 TL431D TL431IDM TL431CDM TL431CP TL431ACP TL431ACD TL431IP TL431ILP TL431AILP
tl431

Аннотация: Примечания по применению TL431 tl431g TL431CSF TL431 SOT-23 TL431C схемы приложений tl431 TL431ATA 431 регулятор tl431 htc
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431 / A / C 50PPM / ОТ-89 ОТ-23 TL431.TL431 Примечание по применению TL431 tl431g TL431CSF TL431 СОТ-23 TL431C Цепи приложений tl431 TL431ATA 431 регулятор tl431 htc
TL431

Аннотация: tl431 sot23 TL431 application note tl431 принципиальная схема 2N222 TL431 sot89 431 sot-23 2n222 SOT23 lm7805 htc TL431 An
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431 / A TL431 TL431 tl431 sot23 Примечание по применению TL431 принципиальная схема tl431 2N222 TL431 sot89 431 сот-23 2n222 SOT23 lm7805 htc TL431 An
TL431

Аннотация: МАРКИРОВКА 431 РЕГУЛЯТОР sot23 TL431csf TL431 SOT-23 TL431 инструкция по применению tl431g sot23 tl431 маркировка TL431 5v прецизионный шунтирующий регулятор 431431 регулятор
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431 / A / C 50PPM / ОТ-89 ОТ-23 TL431.TL431 МАРКИРОВКА 431 РЕГУЛЯТОР sot23 TL431csf TL431 СОТ-23 Примечание по применению TL431 tl431g sot23 tl431 маркировка TL431 5 В прецизионный шунтирующий регулятор 431 431 регулятор
tl431

Аннотация: Транзисторный эквивалент tl431 2n 2483 S / BIP / SCB345100 / B / 30/10 / SMD КОНДЕНСАТОРЫ 106 c
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF TL431 / D TL431, tl431 Эквивалент транзистора tl431 2н 2483 КОНДЕНСАТОРЫ S / BIP / SCB345100 / B / 30/10 / SMD 106 c
2003 — 431 лир

Аннотация: TL431AA Примечания по применению TL431 LM7805 100 мА TL431A Эквивалент TL431 Ограничение тока TL431 Эквивалент MC7805 Регулятор напряжения LM7805 для схем приложения 92 TL431
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431 / TL431A TL431 / TL431Aare 100 мА TL431 TL431AA Примечание по применению TL431 LM7805 100 мА TL431A Эквивалент TL431 Ограничение тока TL431 Эквивалент MC7805 Регулятор напряжения LM7805 to92 Цепи приложений tl431
TL431

Аннотация: Примечание по применению TL431 tl4311 tl431 принципиальная схема TL431 Пульсации TL431 TL431 motorola TL431C распиновка Motorola TO92 triac tl431 на полупроводнике
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF TL431 / D TL431, TL431 / D TL431 Примечание по применению TL431 tl4311 принципиальная схема tl431 TL431 An TL431 рябь TL431 моторола Распиновка TL431C motorola TO92 симистор tl431 на полупроводнике
2003 — UTC7805

Реферат: TL431 TL431 примечание по применению TL431 UTC TL431-NS TL431 5v 431 схема выводов регулятора tl431 431N TL431 источника тока
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431 TL431 ОТ-89 ОТ-23 100 мА.50 частей на миллион / QW-R103-003 UTC7805 UTC7805 Примечание по применению TL431 TL431 UTC TL431-NS TL431 5 В 431 регулятор схема контактов tl431 431N Источник тока TL431
2001 — TL431

Аннотация: Примечание по применению TL431 Ограничение тока TL431 TL431AA Эквивалент TL431 TL431A Источник тока TL431 Приложение TL431 tl431a DIP TL431 стабилитрон
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431 / TL431A TL431 / TL431Aare 100 мА TL431 Примечание по применению TL431 Ограничение тока TL431 TL431AA Эквивалент TL431 TL431A Источник тока TL431 Приложение TL431 tl431a DIP TL431 стабилитрон
2002 — tl431

Резюме: Указание по применению TL431 Программируемый шунт TL431 1.0.2 tl431aa регулятор напряжения LM7805 to92 tl431a DIP LM7805 100ma прикладные схемы tl431 tl431a ограничение тока TL431
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431 / TL431A 100 мА 50 частей на миллион / TL431 / TL431Aare tl431 Примечание по применению TL431 Программируемый шунт TL431 1.0.2 tl431aa Регулятор напряжения LM7805 to92 tl431a DIP LM7805 100 мА Цепи приложений tl431 tl431a Ограничение тока TL431
2002 — TL431

Резюме: Указание по применению TL431 Программируемый шунт TL431 1.0.2 Программируемые схемы Fairchild TL431 1.0.2 Цепи приложений TL431 Приложение TL431 TL431A tl431a to92 Источник тока TL431 Эквивалентный пакет TL431
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431 / TL431A TL431 / TL431Aare 100 мА TL431 Примечание по применению TL431 Программируемый шунт TL431 1.0.2 Fairchild TL431 программируемый 1.0.2 Цепи приложений tl431 Приложение TL431 TL431A tl431a to92 Источник тока TL431 Эквивалентный пакет TL431
2000 — Нет в наличии

Аннотация: абстрактный текст недоступен
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431 / TL431A TL431 / TL431Aare 100 мА
1999 — TL431B

Аннотация: TL431 TL431 эквивалент TL431C вывод TL431 прикладные схемы транзистора 431A ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ TL431AIDM TL431BCDM TL431CDM TL431IDM
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431 / TL431A / TL431B TL431 / TL431A / TL431B TL431.TL431 / A TL431B TL431 Эквивалент TL431 Распиновка TL431C Цепи приложений tl431 транзистор 431А ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ TL431AIDM TL431BCDM TL431CDM TL431IDM
TL431

Аннотация: Motorola TO92 Triac loop control TL431 TL431C pin out MC7805 CK TL431CDT TL431AID l431AC av dm he no TL431 motorola
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF TL431 / D TL431 / D TL431 motorola TO92 симистор контур управления TL431 Распиновка TL431C MC7805 CK TL431CDT TL431AID l431AC av dm he no TL431 моторола
2005 — TL431K

Аннотация: Приложение TL431K TO92 TL431 utc tl431k TL431 UTC TL431T TL431 5.0в ТО-92 tl431k СОТ-89 TL431KA TL431AF
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431 TL431 ОТ-89 100 мА. 50 частей на миллион / QW-R103-003 TL431K TL431K TO92 Приложение TL431 utc tl431k TL431 UTC TL431T TL431 5,0 В TO-92 tl431k СОТ-89 TL431KA TL431AF
2002 — tl431

Аннотация: схемы применения tl431 FAIRCHILD MC7805 tl431a DIP tl431a to92 TL431ACD TL431ACLP tl431aa LM7805 регулятор напряжения to92 TL431A
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431 / TL431A 100 мА 50 частей на миллион / TL431 / TL431Aare TL431ACZX TL431ACZ TL431ACD TL431ACLP TL431ACLPX Ан-9018-3: tl431 Цепи приложений tl431 FAIRCHILD MC7805 tl431a DIP tl431a to92 tl431aa Регулятор напряжения LM7805 to92 TL431A
TL431

Реферат: СОТ-23 КОД МАРКИРОВКИ 431431 сот-23 tl431 сот-23 сот 23 код маркировки 431 TL431 инструкция по применению TL431 сот упаковка сот-23 TL431C 431 сот 23 регулятор TL 431
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431 / A / C 50PPM / ОТ-89 ОТ-23 TL431.TL431 sot-23 КОД МАРКИРОВКИ 431 431 сот-23 tl431 сот-23 сот 23 код маркировки 431 Примечание по применению TL431 TL431 сот пакет сот-23 TL431C 431 сот 23 Регулятор TL 431
2011 — TL431

Аннотация: Примечание по применению TL431 TL431A lm7805 100 мА TL431 источник тока TL431 приложение замена TL431 эквивалентный пакет TL431 LM7805 Fairchild Программируемый TL431 1.0.2
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431 / TL431A TL431 / TL431A 100 мА DS400301 TL431 Примечание по применению TL431 TL431A lm7805 100 мА Источник тока TL431 Приложение TL431 tl431 замена Эквивалентный пакет TL431 LM7805 Программируемый Fairchild TL431 1.0,2
2010 — Код маркировки компонентов SOT23 KA

Аннотация: Диоды-стабилизаторы тока TL431 sot23 TL431 TL431ASA TL431BSA прецизионный шунтирующий регулятор 431 sot23 tl432asa tl432 KA SOT23
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431 / TL432 TL431 TL432 100 мА. TL431 DS35044 Код маркировки компонента SOT23 KA Диоды регулятора тока sot23 TL431 TL431ASA TL431BSA прецизионный шунтирующий регулятор 431 sot23 tl432asa KA SOT23
1999 — т.р. TL431

Аннотация: Указание по применению TL431 IC TL431c 12v TL431 TL431 эквивалентный лом TL431BCPK TL431 5v TL431B LTL431
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431 TL431A TL431B TL431 / TL431A / TL431B TL431.TL431B) 100 мА TL431B TL431 / A TR TL431 Примечание по применению TL431 Микросхема TL431c 12v Эквивалент TL431 лом TL431BCPK TL431 5 В LTL431
2008 — TL431 эквивалент транзистора

Аннотация: Транзистор TL431 транзистор TL431 to92 транзистор TL431 TL431 TL431 5.0v TO-92 TL431ACT TRIAC 226b транзистор TL431 to-92 tl431aidr2g
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431, NCV431A, Эквивалент транзистора tl431 Транзистор TL431 транзистор TL431 to92 транзистор TL431 TL431 TL431 5.0в ТО-92 TL431ACT TRIAC 226 b транзистор TL431 к-92 tl431aidr2g
tl4311

Аннотация: TL431M1 TL431 8pin TL431 sot89 TL431N tl4316 TL431 IT TL431 tl431 прикладные схемы TL431 приложение
Текст: нет текста в файле


OCR сканирование
PDF TL431 150 мА ОТ-89 TL431 tl4311 TL431M1 TL431 8pin TL431 sot89 TL431N tl4316 IT TL431 Цепи приложений tl431 Приложение TL431
1978 — TL431IPKR

Аннотация: Примечание по применению TL431 TL431A TL431CPKR SLVS005 TL431 TL431 SOT-23 tl431 sot-89
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431, TL431A SLVS005M TL431 TL431A TL431IPKR Примечание по применению TL431 TL431CPKR SLVS005 TL431 СОТ-23 tl431 сот-89
1978 — ТИ 431AC

Аннотация: T431 Texas tl431 Tl431 Texas TL431ILPM TL431ACLPR TL431ACDR TL431CLPM SLVS005 tl431 sot23 texas
Текст: нет текста в файле


Оригинал
PDF TL431, TL431A SLVS005P TL431A TL431 TI 431AC T431 Техас tl431 Tl431 Техас TL431ILPM TL431ACLPR TL431ACDR TL431CLPM SLVS005 tl431 sot23 техас

Управляемый стабилитрон 3431.Описание регулируемого стабилитрона TL431

Выпуск интегральной микросхемы начался в далеком 1978 году и продолжается по сей день. Микросхема позволяет изготавливать различные типы сигнально-зарядных устройств для повседневного использования. Микросхема tl431 широко применяется в бытовой технике: мониторах, магнитофонах, планшетах. TL431 — это разновидность программируемого регулятора напряжения.

Схема подключения и принцип работы

Принцип работы довольно простой. Стабилизатор имеет постоянное опорное напряжение , и если подаваемое напряжение меньше этого номинала, то транзистор закроется и не допустит прохождения тока. Это хорошо видно на следующей диаграмме.

Если это значение превышено, регулируемый стабилитрон откроет транзистор P-N перехода, и ток будет течь дальше к диоду, от плюса к минусу. Выходное напряжение будет постоянным. Соответственно, если ток упадет ниже опорного напряжения, управляемый операционный усилитель закроется.

Распиновка и технические параметры

Операционный усилитель доступен в различных корпусах. Изначально это был корпус ТО-92, но со временем на смену ему пришла более новая версия СОТ-23. Ниже представлена ​​распиновка и типы корпусов, начиная от самого «древнего» и заканчивая обновленной версией.

На рисунке видно, что распиновка tl431 различается в зависимости от типа корпуса. У ТЛ431 есть отечественные аналоги КР142ЕН19А, КР142ЕН19А. Также есть зарубежные аналоги tl431: КА431АЗ, КИА431, LM431BCM, AS431, 3с1265р, которые ничем не уступают отечественной версии.

Спецификация TL431

Этот операционный усилитель работает от 2,5 В до 36 В. Рабочий ток усилителя колеблется от 1А до 100 мА, но есть один важный нюанс: если требуется стабильность в работе стабилизатора, то сила тока на входе не должна опускаться ниже 5 мА. Tl431 имеет значение опорного напряжения , которое определяется шестой буквой в маркировке:

  • Если буквы нет, то точность — 2%.
  • Буква А в маркировке означает — точность 1%.
  • Буква B говорит о точности 0,5%.

Более развернутые технические характеристики показаны на рис. 4

В описании tl431A вы можете видеть, что значение тока довольно мало и составляет заявленные 100 мА, а количество мощности, рассеиваемой этими корпусами, не превышает сотен. милливатт. Этого недостаточно. Если приходится работать с более серьезными токами, то правильнее будет использовать мощные транзисторы с улучшенными параметрами.

Проверка стабилизатора

Сразу возникает уместный вопрос, а как проверить tl431 мультиметром … Как показывает практика, одним мультиметром проверить не получится. Чтобы проверить tl431 с помощью мультиметра, необходимо собрать схему. Для этого вам потребуются: три резистора (один из них подстроечный), светодиод или лампочка, источник постоянного тока 5В.

Резистор R3 должен быть выбран таким образом, чтобы он ограничивал ток в цепи питания до 20 мА.Его номинал примерно 100 Ом. Резисторы R2 и R3 действуют как балансир. Как только на управляющем электроде появится напряжение 2,5 В, переход светодиода откроется и напряжение пойдет через него. Преимущество этой схемы в том, что светодиод действует как индикатор.

Источник постоянного тока — 5В фиксированный, а управлять микросхемой tl431 можно с помощью переменного резистора R2. Когда на микросхему не подается питание, диод не загорается. После изменения сопротивления триммером загорается светодиод.После этого мультиметр необходимо включить в режим измерения постоянного тока и измерить напряжение на управляющем выходе, которое должно быть 2,5. Если напряжение присутствует и светодиод горит, то элемент можно считать исправным.

На базе операционного усилителя tl431 можно создать простой стабилизатор. Для создания желаемого значения U необходимы три резистора. Необходимо рассчитать номинальное значение запрограммированного напряжения стабилизатора. Расчет можно произвести по формуле: Uout = Vref (1 + R1 / R2).По формуле U на выходе зависит от значения R1 и R2. Чем выше сопротивление R1 и R2, тем ниже напряжение выходного каскада. Получив номинальное R2, значение R1 можно рассчитать следующим образом: R1 = R2 (Uout / Vref — 1). Регулируемый стабилизатор можно включить тремя способами.

Необходимо учесть важный нюанс: сопротивление R3 можно рассчитать по формуле, по которой рассчитывалось номинальное значение R2 и R2.Полярный или неполярный электролит не следует устанавливать в выходной каскад, чтобы избежать шума на выходе.

Зарядное устройство для мобильного телефона

Стабилизатор можно использовать как своего рода ограничитель тока. Это свойство пригодится в зарядных устройствах мобильных телефонов.

Если напряжение на выходном каскаде не достигает 4,2 В, ток в цепях питания ограничивается. После достижения заявленных 4,2 В стабилизатор снижает значение напряжения — следовательно, значение тока также падает.Элементы схемы VT1, VT2 и R1-R3 отвечают за ограничение величины тока в цепи. Сопротивление R1 шунтирует VT1. После превышения 0,6 В элемент VT1 открывается и постепенно ограничивает подачу напряжения на биполярный транзистор VT2.

На базе транзистора VT3 значение тока резко снижается. Переходы постепенно закрываются. Напряжение падает, что приводит к падению силы тока. Как только U приближается к 4,2 В, регулятор tl431 начинает снижать свое значение на выходных каскадах устройства, и заряд прекращается. Для изготовления устройства необходимо использовать следующий набор элементов:

Необходимо convert Особое внимание к транзистору az431 … Для равномерного снижения напряжения на выходных каскадах желательно поставить транзистор az431, Паспорт биполярного транзистора можно увидеть в таблице.

Именно этот транзистор плавно снижает напряжение и ток. Вольт-амперные характеристики этого элемента хорошо подходят для решения поставленной задачи.

Операционный усилитель TL431 — многофункциональный элемент, позволяющий проектировать различные устройства: мобильные телефоны, системы охранной сигнализации и многое другое. Как показывает практика, операционный усилитель имеет хорошие характеристики и не уступает зарубежным аналогам.

TL 431 — это программируемый регулятор напряжения байпаса. Хотя эту интегральную схему начали производить в конце 70-х годов, она до сих пор не сдает своих позиций на рынке и пользуется популярностью среди радиолюбителей и крупных производителей электрооборудования.На плате этого программируемого стабилизатора есть фоторезистор, датчик измерения сопротивления и термистор. TL 431 широко используется в самых разных бытовых электроприборах и промышленном оборудовании. Чаще всего этот встроенный стабилитрон можно встретить в источниках питания компьютеров, телевизоров, принтеров и зарядных устройствах для литий-ионных аккумуляторов телефонов.

TL 431 встроенный стабилитрон

Основные характеристики программируемого источника опорного напряжения TL 431

  • Номинальное рабочее напряжение на выходе из 2.От 5 до 36 В;
  • Выходной ток до 100 мА;
  • Мощность 0,2 Вт;
  • Диапазон рабочих температур TL 431C от 0 ° до 70 °;
  • Диапазон рабочих температур TL 431A составляет от -40 ° до + 85 °.

Точность интегральной схемы TL 431 обозначается шестой буквой в обозначении:

  • Точность без буквы — 2%;
  • Буква А — 1%;
  • Буква Б — 0,5%.

Широкое распространение обусловлено невысокой ценой, универсальным форм-фактором, надежностью и хорошей устойчивостью к агрессивным факторам окружающей среды.Но также следует отметить точность этого регулятора напряжения. Это позволило ему занять нишу в устройствах микроэлектроники.

Основное назначение TL 431 — стабилизация опорного напряжения в цепи … При условии, что напряжение на входе источника ниже номинального опорного напряжения, транзистор в программируемом модуле будет закрыт и ток прохождение между катодом и анодом не превышает 1 мА. В случае, когда выходное напряжение превысит запрограммированный уровень, транзистор откроется и электричество сможет беспрепятственно пройти от катода к аноду.

Схема подключения TL 431

В зависимости от рабочего напряжения устройства схема подключения будет состоять из одноступенчатого преобразователя и расширителя (для устройств на 2,48 В) или модулятора малой мощности (для устройств на 3,3 В). А также для снижения риска короткого замыкания в цепи устанавливается предохранитель, обычно за стабилитроном. На физическое соединение влияют форм-фактор устройства, в котором будет размещаться схема TL 431, и условия окружающей среды (в основном температура).

Стабилизатор на базе TL 431

Самым простым стабилизатором на базе TL 431 является параметрический стабилизатор. Для этого нужно включить в схему два резистора R 1, R 2, с помощью которых можно выставить выходное напряжение для TL 431 по формуле: U out = Vref (1 + R 1 / R 2). Как видно из формулы, здесь выходное напряжение будет прямо пропорционально отношению R 1 к R 2. Интегральная схема будет поддерживать напряжение на уровне 2,5 В. Для резистора R 1 выходное значение рассчитывается следующим образом. : R 1 = R 2 (U out / Vref — один).

Эта схема регулятора обычно используется в источниках питания с фиксированным или регулируемым напряжением … Такие регуляторы напряжения на TL 431 можно найти в принтерах, плоттерах и промышленных источниках питания. Если вам нужно рассчитать напряжение для фиксированных блоков питания, то воспользуемся формулой Vo = (1 + R 1 / R 2) Vref.

Реле времени

Высокоточные характеристики TL 431 позволяют использовать его не совсем по «прямому» назначению. Благодаря тому, что входной ток этого регулируемого стабилизатора составляет от 2 до 4 мкА, то с помощью этой микросхемы можно собрать реле времени.Роль таймера в нем будет играть R1, который начнет постепенно заряжаться после размыкания контактов S 1 C 1. Когда напряжение на выходе стабилизатора достигнет 2,5 В, транзистор DA1 будет открыт, появится ток протечет через светодиоды оптопары PC 817, и открытый фоторезистор замкнет цепь.

Термостабильный стабилизатор на базе TL 431

Технические характеристики TL 431 позволяют создавать на его основе термостабильные стабилизаторы тока. … В котором резистор R2 действует как шунт обратной связи, на нем постоянно поддерживается значение 2,5 В. В результате значение тока на нагрузке будет рассчитано по формуле In = 2,5 / R2.

Распиновка и проверка работоспособности TL 431

Форм-фактор и распиновка TL 431 зависят от производителя. Есть варианты в старом ТО-92 и новом СОТ-23 пакетах. Не забываем и об отечественном аналоге: КР142ЕН19А также широко распространен на рынке.В большинстве случаев распиновка наносится прямо на плату. Однако не все производители делают это, и в некоторых случаях вам придется искать информацию о контактах в паспорте конкретного устройства.

TL 431 представляет собой интегральную схему и состоит из 10 транзисторов. Из-за этого проверить мультиметром невозможно. Для проверки целостности микросхемы TL 431 нужно использовать тестовую схему. Конечно, часто нет смысла искать перегоревший элемент и проще заменить всю схему.

Расчетные программы для TL 431

В Интернете есть множество сайтов, где можно скачать программы-калькуляторы для расчета параметров напряжения и тока. В них могут быть указаны типы резисторов, конденсаторов, микросхем и других компонентов схемы. Калькуляторы TL 431 тоже в сети , по функционалу они уступают установленным программам, но если вам нужен только ввод / вывод и максимальные значения схемы, то они справятся с этой задачей.

Сразу оговорюсь, что эта статья не панацея. Для некоторых это может не сработать.

Сначала я расскажу о TL431 и о том, что он делает. TL431 — это управляемый стабилитрон, с помощью которого можно получать стабилизированные напряжения в широком диапазоне от 2,5 до 36 вольт. Используя эту микросхему, можно сделать источник опорного напряжения для блоков питания, а также для различных измерительных схем.

Рисунок взят из технического описания ON Semiconductor

.

Ниже представлены два варианта даташита на эту микросхему.

  1. Техническое описание ON Semiconductor https://www.onsemi.com/pub/Collateral/TL431-D.PDF
  2. Техническое описание
  3. Texas Instruments http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl431.pdf

Распиновка этой микросхемы лучше всего отображена в даташите ON Semiconductor.

Одна маленькая деталь, найденная в техническом описании Texas Instruments

На всех рисунках одна надпись «вид сверху», что переводится как «вид сверху». Если невнимательно взглянуть на даташит, не зная, что он означает, можно неправильно распаять его на плате.

В одной из своих схем я использовал микросхему TL431, и она оказалась неисправной. Поискав по форумам, нашел способ протестировать эту микросхему. И кое-где видел, как эта микросхема называется мультиметром, но, увы, все это не так. Я тоже сначала пробовал проверить мультиметром, но это событие сразу отложил в сторону. И решил попробовать проверить с помощью универсального тестера компонентов, который ранее был куплен на алиэкспресс.

Во время проверки сделал таблицу.Сначала я проверил его в двухпортовом режиме (если в таблице показаны два контакта, вам просто нужно объединить оба контакта вместе).

Результаты замера первого экземпляра

Измерение 1 — REF; 2 — катод.

Измерение 1 — анод; 2 — катод.

Измерение 1 — REF, катод; 2 — анод.

Измерение 1 — REF; 2 — катод, анод.

Измерение 1 — REF, 2 — анод, 3 — катод.

Результаты замера второго экземпляра.

Разница небольшая. Глядя на стол, вы замечаете определенную закономерность. Например, на линии 4 это фактически рабочий режим TL431 для получения 2,5 вольт. Но самое интересное — это режим измерения в трехполюсном режиме. В одном случае он определяется как транзистор, а во втором — как недостающая деталь. Самое интересное в случае, когда транзистор определен: определен транзистор структуры NPN, вывод REF определен как эмиттер, анод как база, а катод как коллектор.Между REF и катодом диод является катодом, который направлен к катоду.

На основании этих данных уже можно судить, исправлена ​​микросхема или нет, а также определить распиновку.

Добрый день, друзья!

Сегодня мы познакомимся с еще одним аппаратным обеспечением, которое используется в компьютерной технике. Используется не так часто, как, скажем, или, но тоже заслуживает внимания .

Что такое опорное напряжение TL431?

В блоках питания персональных компьютеров можно встретить микросхему источника опорного напряжения (ИОН) TL431.

Можно представить его как регулируемый стабилитрон.

Но это именно микросхема, так как в ней размещено более десятка транзисторов, не считая других элементов.

Стабилитрон — это такая вещь, которая поддерживает (стремится поддерживать) постоянное напряжение на нагрузке. «Почему это необходимо?» — ты спрашиваешь.

Дело в том, что микросхемы, составляющие компьютер — и большие, и маленькие — могут работать только в определенном (не очень большом) диапазоне питающих напряжений.Если диапазон превышен, очень вероятен их выход из строя.

Следовательно, в (не только компьютере) схемы и компоненты используются для стабилизации напряжения.

При определенном диапазоне напряжений между анодом и катодом (и определенном диапазоне катодных токов) микросхема обеспечивает на своем выходе эталонное напряжение 2,5 В относительно анода.

С помощью внешних цепей (резисторов) можно изменять напряжение между анодом и катодом в довольно широком диапазоне — от 2.От 5 до 36 В.

Таким образом, нам не нужно искать стабилитроны на определенное напряжение! Можно просто изменить номиналы резисторов и получить нужный нам уровень напряжения.

В компьютерных блоках питания имеется резервный источник напряжения + 5VSB.

Если вилка блока питания вставлена ​​в розетку, она присутствует на одном из контактов основного разъема питания — даже если компьютер не включен.

В этом случае некоторые компоненты материнской платы компьютера находятся под этим напряжением..

Именно с его помощью запускается основная часть БП — по сигналу с материнской платы. Микросхема TL431 часто участвует в формировании этого напряжения.

При выходе из строя значение напряжения режима ожидания может отличаться — и довольно сильно — от номинального значения.

Чем это может нам угрожать?

Если напряжение + 5VSB больше необходимого, компьютер может зависнуть, так как некоторые микросхемы материнской платы питаются от повышенного напряжения.

Иногда такое поведение компьютера вводит в заблуждение неопытного мастера по ремонту. Ведь он измерил основные напряжения питания блока питания +3,3 В, +5 В, +12 В — и увидел, что они в пределах допуска.

Он начинает копать где-нибудь в другом месте и тратит много времени на устранение неполадок. И просто нужно было измерить напряжение дежурного источника!

Напомним, что напряжение + 5VSB должно быть в пределах 5% от допуска, то есть находиться в диапазоне 4,75 — 5,25 В.

Если напряжение резервного источника меньше необходимого, компьютер может вообще не запуститься .

Как проверить TL431?

Невозможно «прозвонить» эту микросхему как штатный стабилитрон.

Чтобы убедиться, что он работает правильно, вам нужно собрать небольшую схему для тестирования.

В этом случае выходное напряжение в первом приближении описывается формулой

Vo = (1 + R2 / R3) * Vref (см. Техническое описание *), где Vref — опорное напряжение, равное 2.5 В.

Когда кнопка S1 замкнута, выходное напряжение будет 2,5 В (опорное напряжение), при отпускании — 5 В.

Таким образом, нажав и отпустив кнопку S1 и измерив сигнал на выходе схемы, можно убедиться, что микросхема исправна (или неисправна).

Тестовая схема может быть выполнена в виде отдельного модуля с использованием 16-контактного 2,5-миллиметрового DIP-разъема. Электропитание и измерительные провода тестера подключаются к выходным клеммам модуля.

Для проверки микросхемы нужно вставить ее в разъем, нажать кнопку и посмотреть на дисплей тестера.

Если микросхема не вставлена ​​в разъем, выходное напряжение будет примерно 10 В.

Вот и все! Просто, не правда ли?

* Datasheet — это паспорта электронных компонентов. Их можно найти с помощью поисковой системы в Интернете.

С вами был Виктор Геронда. Увидимся в блоге!

Мне нужен был недорогой источник опорного напряжения.Полистав каталоги, остановил свой выбор на микросхеме TL431 за 20 руб. Сейчас я расскажу, что это за насекомое и как им пользоваться.

TL431 — это так называемый программируемый стабилитрон. Он используется в качестве источника опорного напряжения и источника питания для маломощных цепей. Выпускается несколькими производителями и в разных упаковках, мне достался от Texas Instruments в пакете SOT23.

Технические характеристики:

Выходное напряжение от 2,5 до 36 В
— рабочий ток от 1 до 100 мА
— выходное сопротивление 0.2 Ом
— точность 0,5%, 1% и 2%

Имеет три вывода. Два вроде стандартного стабилитрона — анод и катод. И вывод опорного напряжения, который подключается к катоду или средней точке делителя напряжения. На зарубежных схемах он обозначается так:



Минимальная проводка требует одного резистора и обеспечивает опорное напряжение 2,5 В.


Резистор в этой цепи рассчитывается по следующей формуле:


, где Ist — ток TL431, а Il — ток нагрузки.Входной ток эталонного вывода не учитывается, так как он составляет ~ 2 мкА.

На полной схеме подключения к TL431 добавлены еще два резистора, но в этом случае может быть получено произвольное выходное напряжение.



Значения резисторов делителя напряжения и выходное напряжение TL431 связаны следующим соотношением:


, где Uref = 2,5 В, Iref = 2 мкА. Это типичные значения, они имеют определенный диапазон (см. Таблицу).

Если вы установите номинал одного из резисторов и выходное напряжение, то вы можете рассчитать номинал второго резистора.


А зная выходное напряжение и входной ток, можно рассчитать номинал резистора R1:


, где Iin — входной ток схемы, который является суммой рабочего тока TL431, тока делителя напряжения и тока нагрузки.

Если для получения опорного напряжения используется TL431, то резисторы R2 и R3 нужно брать с точностью до 1% из серии E96.

Исходные данные

Входное напряжение Uin = 9 В
Требуемое выходное напряжение Uout = 5 В
Ток нагрузки Il = 10 мА

Данные из таблицы:

Ist = 1..100 мА
Iref = 2 мкА
Uref = 2.495V

Расчет

Выставляем номинал резистора R2. Максимальное значение этого резистора ограничено током Iref = 2 мкА. Если мы примем номинал резистора R2 равным единицам / десяткам кОм, то этого будет достаточно. Пусть R2 = 10 кОм.

Поскольку TL431 используется в качестве источника питания, высокая точность здесь не требуется, и членом Iref * R2 можно пренебречь.


Округленное значение R3 составляет 10 кОм.

Ток делителя напряжения Uвых / (R1 + R2) = 5/20000 = 250 мкА.

TL431 ток может быть от 1 до 100 мА. Если взять ток Ist> 2 мА, то током делителя можно пренебречь.

Тогда входной ток будет равен Iin = Ist + Il = 2 + 10 = 12 мА.

И номинальное значение R1 = (Uin — Uout) / Iin = (9-5) / 0,012 = 333 Ом. Округлите до 300.

Мощность, рассеиваемая на резисторе R1, составляет (9 — 5) * 0,012 = 0,05 Вт. На других резисторах она будет еще меньше.

R1 = 300 Ом
R2 = 10 кОм
R3 = 10 кОм

Примерно так, без учета нюансов.

Если использовать TL431 и поставить на выход конденсатор, микросхема может «гудеть». Вместо уменьшения выходного шума на катоде будет появляться периодический пилообразный сигнал в несколько милливольт.


Емкость нагрузки, при которой TL431 ведет себя стабильно, зависит от катодного тока и выходного напряжения. Возможные значения емкости показаны на картинке из даташита. Стабильные регионы — это те, которые находятся вне графиков.

Программируемый шунтирующий регулятор TL431A — QuartzComponents

TL431 — трехконтактный регулируемый шунтирующий регулятор, который широко используется в электронике. Поскольку это устройство с тремя выводами и выглядит в точности как транзистор, оно также требует меньше места на печатной плате.Он имеет три контакта: анод, катод и опорный штифт. Для точной стабильности шунта ток на выводе катода должен оставаться> 1 мА. Контактный вывод Reference или Adjust используется для установки опорного напряжения с помощью делителей напряжения.

Преимущества TL431 перед стабилитроном заключается в том, что выходное напряжение может быть установлено на любое значение от его опорного напряжения (приблизительно 2,5 В) до максимального 36 В и требует только двух внешних резисторов. Активная выходная схема — еще одно преимущество, которое обеспечивает очень резкую характеристику включения там, где стабилитроны выходят из строя во многих приложениях, например, при регулировании на плате, регулируемых источниках питания и импульсных источниках питания.

Вкратце, TL431 можно использовать в качестве единственного источника опорного напряжения, усилителя ошибки, компаратора фиксатора напряжения со встроенным опорным сигналом.

Распиновка TL431:


В упаковке

1x Программируемый шунтирующий регулятор TL431A

TL431 Технические характеристики:

  • Регулируемое выходное напряжение VREF (2,5 В) — 36 В
  • Эксплуатация От −40 ° C до 125 ° C
  • 0.Типичное выходное сопротивление 2 Ом
  • Допустимый ток потребления: от 1 мА до 100 мА

TL431 Приложения:

  • Стабилитрон Замена
  • Регулируемое напряжение и ток, привязка
  • Регулировка вторичной стороны в обратном источнике питания
  • Контроль напряжения
  • Компаратор
  • В качестве генератора опорного напряжения

TL431 Размеры и занимаемая площадь:

Примеры проектов на TL431:

Генератор постоянного тока, 100 мА

Дополнительные ресурсы:

TL431 Datasheet

TL431 — трехконтактный регулируемый шунтирующий стабилизатор, широко используемый в электронике.Поскольку это устройство с тремя выводами и выглядит в точности как транзистор, оно также требует меньше места на печатной плате. Он имеет три контакта: анод, катод и опорный штифт. Для точной стабильности шунта ток на выводе катода должен оставаться> 1 мА. Контактный вывод Reference или Adjust используется для установки опорного напряжения с помощью делителей напряжения.

Преимущества TL431 перед стабилитроном заключается в том, что выходное напряжение может быть установлено на любое значение от его опорного напряжения (приблизительно 2,5 В) до максимального 36 В и требует только двух внешних резисторов.Активная выходная схема — еще одно преимущество, которое обеспечивает очень резкую характеристику включения там, где стабилитроны выходят из строя во многих приложениях, например, при регулировании на плате, регулируемых источниках питания и импульсных источниках питания.

Вкратце, TL431 можно использовать в качестве единственного источника опорного напряжения, усилителя ошибки, компаратора фиксатора напряжения со встроенным опорным сигналом.

Распиновка TL431:


В упаковке

1x Программируемый шунтирующий регулятор TL431A

TL431 Технические характеристики:

  • Регулируемое выходное напряжение VREF (2.
Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *