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

(для регионов бесплатно)

Содержание

Схема включения и параметры TL431

Устройство TL431 является стабилизатором напряжения и программируемым источником опорного напряжения. Оно является наиболее популярным в сфере использования импульсных источников питания. В статье объясняется, что это такое, имеется описание того, где и как используются TL431 и TL431A, рассказывается, какие существуют особенности конструкции. Также указаны технические характеристики и прилагаются схемы подключения и применения устройства.

Что это такое

Параллельный стабилизатор TL431 работает так же, как стандартный стабилизатор. Различие уровня напряжения выхода и входа компенсируется благодаря мощному транзистору биполярного типа. Стабилизация будет лучше при условии того, что обратная связь поступает с выхода самого стабилизатора.

Резистор R1 должен быть рассчитан на минимальный ток, который равен 5 мА. Резисторы R2 и R3 рассчитываются аналогично, как для стабилизатора параметрического типа. Через каждый резистор протекает ток, у которого сила обратно пропорциональна значению сопротивления резистора. Существует два типа соединений резисторов: параллельное и последовательное соединение в форме цепи.

Где и как используется

Такие устройства, как правило, используются для компенсации колебаний напряжения в сети. Например, когда включена большая машина, потребность в энергии внезапно становится намного выше. Стабилизатор напряжения компенсирует изменение нагрузки. Стабилизаторы напряжения обычно работают в диапазоне напряжений, например, 150-240 В или 90-280 В.

Стабилизаторы напряжения используются в таких устройствах, как блоки питания компьютеров, где они стабилизируют напряжения постоянного тока. В автомобильных генераторах и центральных электростанциях-генераторах стабилизаторы напряжения контролируют мощность установки.

Выпускать устройство TL431 начали в 1977 году. Оно применяется в качестве источника опорного напряжения в схемах различных блоков питания ТВ, DVD, тюнеров и других разновидностей видео- и аудиотехники.

Также устройство необходимо для реализации обратной связи: выходное напряжение очень большое или же очень маленькое. Эксплуатируя участок цепи, который называется бандгап (источник опорного напряжения; его величина определяется шириной запрещённой зоны), TL431 является стабильным источником опорного напряжения в широких температурных диапазонах.

Особенности конструкции

У TL431 есть альтернативная версия TL43LI, у которой более лучшая стабильность, а также более низкий температурный дрейф (VI (dev)). Также у улучшенной версии более низкий опорный ток, которой необходим для повышения уровня точности всей системы.

Устройство TL431 является трёхконтактным и регулируется шунтирующим регулятором с термической стабильностью. Напряжение на выходе может устанавливаться между значением источника опорного напряжения (Vref) 2.5 и 36 В с двумя внешними резисторами. У устройства на выходе стандартный электрический импенданс – 0,2 Ом. Схема активного выхода обеспечивает очень точный способ включения. Эта возможность делает аппарат превосходной заменой диодов Зенера (стабилитронов) во многих областях применения, таких как встроенное регулирование и переключение источников питания.

Другая версия устройства – TL432 – имеет те же функциональные и технические характеристики, что и верися TL431, но имеет различные выводы для цоколевки DBV, DBZ и PK. Обе версии TL431 и TL432 представлены в трех классах с изначальными температурными пределами (при 25 градусах) 0.5%, 1% и 2% для B, A и стандартного класса соответственно. Более того, низкий дрейф на выходе в зависимости от температуры обеспечивает хорошую стабильность во всем диапазоне рабочих температур.

Цоколевка TL431 имеет следующий вид: 

Распиновка TL431 выглядит так:

Технические характеристики TL431 и TL431A

У TL431A и TL431 такие параметры:

  • Мощность составляет 0.2 Вт.
  • Электрический ток на выходе достигает 100 мА.
  • Напряжение на выходе варьируется от 2,5 до 36 В.
  • Рабочая температура TL431 в диапазоне от 0 до +70 градусов.
  • Рабочая температура TL431A варьируется от -40 до +85 градусов.

Также важны другие параметры.

Выходное напряжение

Оно может поддерживаться постоянным только в указанных пределах.

Регулировка нагрузки

Эта характеристика является изменением выходного напряжения для данного текущего тока нагрузки

Линейное регулирование или регулирование на входе

Это степень, в которой выходное напряжение претерпевает изменения с изменением входного (питающего) напряжения. Это аналогично отношению изменения выходного сигнала к входному или изменению выходного напряжения за весь промежуток времени.

Температурный коэффициент выходного напряжения

Это показатель изменения температуры (усредненное по заданному температурному диапазону).

Изначальная точность регулятора напряжения (или точность напряжения)

Оно отображает ошибку в выходном напряжении для заданного регулятора без учета температурного фактора на точность вывода.

Падение напряжения

Показатель – минимальная разница между входным и выходным напряжением.

Для этой разницы регулятор все еще может подавать указанный ток. Дифференциальный ток ввода-вывода, при котором регулятор напряжения не будет выполнять свою функцию, – падение напряжения. Дальнейшее снижение входного напряжения может привести к понижению выходного напряжения. Данное значение зависит от тока нагрузки и температуры перехода.

Пусковой ток или импульсный входной ток

Также называется импульсный выброс при включении. Данный параметр отображает максимальный мгновенный входной ток, который потребляется устройством во время первого включения. Период длительности пускового тока – полсекунды (или несколько миллисекунд), тем не менее он почти всегда высок. Учитывая это, он является опасным, так как может постепенно сжигать детали (в течение нескольких месяцев), особенно если нет соответствующей защиты от такого типа тока.

Ток покоя в цепи регулятора

Этот электрический ток потребляется внутри цепи. Он недоступен для нагрузки и измеряется как входной ток без подключения нагрузки.

Переходная реакция

Эта реакция происходит, когда случается внезапное изменение электротока нагрузки или же входного напряжения.

Расчёт напряжения TL431 

Схемы применения TL431

Для того, чтобы правильно подключить, важно соблюдать технику безопасности и следовать последовательности, как, например, при применении схемы подключении двухклавишного выключателя или при применении схемы подключения узо.

Работа микросхемы

Извне принцип работы аппарата выделяется довольно несложно. Если подать на контакт ref напряжение, которое превышает 2 В, тогда выходной транзистор проведёт электрически ток между анодом и катодом. Ток, который идёт к микросхеме, в блоке питания в таком случае увеличивается. Это вызывает уменьшение мощности блока питания. Затем происходит уменьшение напряжения до допустимого уровня. Следовательно, для блока питания применяют TL431 с целью того, чтобы поддерживалось стабильное выходное напряжение.

Одна из самых важных частей микросхемы – источник опорного напряжения. Он эквивалентен ширине запрещённой зоны. Основные составляющие есть на фото кристалла – пространство эммитера транзистора Q5 в восемь раз превышает Q4. Так, два транзистора имеют разные реакции на температуру. Объединение выходных сигналов с транзисторов происходит посредство объединения через резисторы R4, R3 и R2 в необходимой пропорции с целью компенсации эффектов температуры. Итого, формируется стабильный опорный сигнал.

В компаратор по температуре из стабилизированной запрещённой зоны посылается напряжение. Входом компаратора служат Q9 и Q8, Q1 и Q6. Выход же компатора идёт через Q10, чтобы управлять резистором Q11 (выходной).

Схема включения TL431

Схема включения и контроля напряжения TL431A

Нередко терморезистор выполняет функцию датчика температуры, уменьшая степень своего сопротивления в случае возрастания температуры. Это происходит по причине отрицательного температурного коэффициента сопротивления (ТКС). Те резисторы, у которых сопротивление увеличивается вместе с увеличением температуры (с положительным значением ТКС), имеют название позисторы. В этом терморегуляторе в случае превышения температуры заданного лимита, заработает реле или любое другое устройство с подобными функциями. Оно сразу же отключит нагрузку или включит систему охлаждения в зависимости от ситуации.

Данная схема имеет малый гистерезис, и чтобы его увеличить, нужно ввести ООС (отрицательная обратная связь) между выводами 1-3. К примеру, подстроченный резистор с сопротивлением 1.0-0.5 мОм. Надо подобрать экспериментальным путём подобрать в зависимости от требуемого гистерезиса. Если требуется, чтобы устройство срабатывало во время температурного снижения, тогда следует поменять местами регуляторы и датчик. Иначе говоря, включить в верхнее плечо термистор, а в нижнее – переменное сопротивление с самим резистором.

Подключение устройства TL431 требует внимания и является ответственной операцией, при которой важно не пренебрегать правилами безопасности, как например при подключении электроплиты.

Всё про TL431 . Практическое применение | Андрей Барышев.

Страна ..советов

Ну, не всё, конечно. Самое основное и принципиальное…

“ TL431 — интегральная схема (ИС) трёхвыводного регулируемого параллельного стабилизатора напряжения с улучшенной температурной стабильностью. С внешним делителем TL431 способна стабилизировать напряжения от 2,5 до 36 В при токах до 100 мА.
TL431 впервые появилась в каталогах Texas Instruments в 1977 году. В XXI веке TL431 и её функциональные аналоги выпускаются множеством производителей в различных вариантах (TL432, ATL431, KA431, LM431, TS431, 142ЕН19 и другие), различающихся топологиями кристаллов, точностными и частотными характеристиками, минимальными рабочими токами и областями безопасной работы… ” (справка из Википедии)

TL431 представляет собой трёхвыводной элемент, своего рода аналог идеального транзистора с порогом переключения ≈ 2,5 В. Современные экземпляры имеют этот порог уже на уровне 1, 5 вольт. «База», «коллектор» и «эмиттер» TL431 традиционно именуются соответственно управляющим входом (R), катодом (C) и анодом (A).

Положительное управляющее напряжение Uref прикладывается между управляющим входом и анодом, а выходным сигналом служит ток катод-анод (Iка).

Здесь и далее — рисунки и схемы автора

Здесь и далее — рисунки и схемы автора

Выходной каскад TL431, непосредственно управляющий током нагрузки, представляет собой транзистор Дарлингтона npn-структуры с открытым коллектором, защищённый обратным диодом. Каких-либо “встроенных” средств защиты от перегрева или перегрузки по току не предусмотрено. Отечественным аналогом TL431 является МС К142ЕН19 ( но питающее напряжение на ней не должно быть больше 30 вольт!)

Как проверить исправность TL431?

Для этого достаточно замкнуть катод и управляющий электрод. В результате мы получим аналог стабилитрона с напряжением стабилизации 2,5 вольта.

Соответственно, проверить можно будет как обычный стабилитрон с помощью источника напряжения порядка 5 вольт или выше и обычного тестера (вольтметра) (как проверить стабилитрон тестером — статья). Температурный дрейф микросхемы (а TL431 является микросхемой) не превышает нескольких десятков милливольт как при повышенной, так и при пониженной температурах окружающей среды. Предельно допустимое напряжение на катоде ограничено значением +37 В.

Как можно использовать TL431?

1. Как линейный стабилизатор напряжения 2,5 … 38 вольт:

Балластное сопротивление Rб выбирается в зависимости от значения входного напряжения

Балластное сопротивление Rб выбирается в зависимости от значения входного напряжения

Выходное стабилизированное напряжение Uстаб в этом случае задаётся делителем на резисторах R1 и R2 (их сопротивления могут выбираться в диапазоне от 1 до 50 кОм).

2. Последовательный стабилизатор с умощнением при помощи эмиттерного повторителя:

Здесь TL431 работает в качестве стабилитрона, задающего напряжение.

3. Индикатор точного напряжения:

Когда контролируемое напряжение превышает заданное значение — светится красный светодиод, а если напряжение понижено, то горит зеленый. Нужное значение контролируемого напряжения задаётся резистором R2 (можно поставить переменный резистор на 10-50 кОм). В этом схеме можно применить и один двухцветный светодиод .

4. Универсальный датчик изменения параметров:

Синим цветом выделены различные «датчики», которые могут быть использованы.

Синим цветом выделены различные «датчики», которые могут быть использованы.

На схеме показано сразу несколько датчиков. Если подключить фототранзистор, то получится фотореле. Пока освещенность большая, фототранзистор открыт, и его сопротивление невелико. Поэтому напряжение на управляющем выводе TL431 будет меньше порогового, вследствие этого светодиод не светится. Настройка порога срабатывания устройства производится в этом случае резистором R1.

По мере снижения освещенности сопротивление фототранзистора увеличивается, что приводит к возрастанию напряжения на управляющем выводе. Когда это напряжение превысит пороговое (2,5 В), стабилитрон открывается и зажигается светодиод.

Если вместо фототранзистора к входу устройства подключить терморезистор, например серии ММТ, получится индикатор температуры: при понижении температуры светодиод будет загораться.

Эту же схему можно применить в качестве датчика влажности, например, земли. Для этого вместо терморезистора или фототранзистора следует подключить электроды из нержавеющей стали, которые на некотором расстоянии друг от друга воткнуть в землю. При высыхании земли до уровня, определенного при настройке, светодиод зажжется.

Если в схеме вместо цепочки со светодиодом и резистором R4 включить реле, то его контактами можно управлять мощными нагрузками, например: лампы уличного освещения, электронасосы и т.д.

Вообще, способов и вариантов практического использования этой микросхемы существует великое множество, но в одной статье невозможно “объять необъятное”. Поэтому, при желании, вы можете без труда найти нужные вам схемы в этих ваших интернетах :-))

При написании статьи использовалась информация из доступных справочных источников, в частности – публикации под авторством Никулина С. А., Повный А.В “Энциклопедия начинающего радиолюбителя” (СПб.: Наука и Техника, 2011. – 384с.)

Благодарю за уделённое время. Полезность статьи Вы можете оценить лайками или высказать своё мнение в комментариях.

С уважением, Андрей Барышев

Также, Вам может быть интересно:

Двуполярный стабилизатор на однополярной КРЕНке

Типовой металлоискатель с двумя генераторами — «биенщик»

Эквиваленты (аналоги) некоторых радиоэлементов

Простой ламповый усилитель с качественным звучанием

Как сделать вольтметр с «растянутой» шкалой на 10 … 15 вольт

Микросхема TL431 (стабилитрон TL-431): параметры и характеристики микросхемы

Есть много известных, знаковых, новаторских и одновременно простых конструкций интегральных схем, которые превзошли ожидания своих создателей, стали популярными и даже как-то повлияли на развитие электроники. Одна из них управляемый стабилитрон tl431. Сделанная в 1978 году микросхема tl431 до сих пор широко применяется во многих профессиональных и любительских проектах.

Внешний вид TL431

Эксплуатационные характеристики tl431

Чтобы составить представление о конструкции tl431, надо изучить datasheet устройства или описание микросхемы на русском языке, которое можно найти в сети.

Часто tl431-ая система представлена в виде компаратора или конкретного транзистора с опорным напряжением 2,5 В и напряжением насыщения около 2 В. Транзистор открывается в момент достижения напряжения между анодной (Anode) и входной (Reference) клеммой 2,5 В, ток начинает протекать от анода к катоду. Если напряжение ниже величины открытия, транзистор запирается. Интерпретация схемы тл в виде такого транзистора облегчает понимание ее работы.

Упрощенное представление tl431

Фактически, это интегральная схема с расширенной внутренней структурой, состоящей из нескольких транзисторов, резисторов и конденсаторов.

В «даташите» представлены различные параметры системы, главными рабочими характеристиками являются:

  1. Максимальное катодное напряжение 36 В;
  2. Источник очень стабилен, имеет температурный дрейф обычно около 3-7 мВ;
  3. Входной ток (Ref) составляет 1-5 мкА;
  4. Минимальное значение катодного тока рекомендуется 1 мА, максимальное 100 мА.

Преимущества tl431:

  • регулируемое напряжение;
  • потребляет мало энергии;
  • защищает аккумулятор от глубокой разрядки;
  • может использоваться, как регулируемый Z-диод и как управляемый усилитель;
  • обладает только тремя контактами;
  • низкая стоимость.

Цоколевка микросхемы зависит от фирмы-изготовителя и может различаться. Если радиолюбители выпаивают tl431 из какой-либо платы, то распиновка будет на ней видна.

Цоколёвка tl431 с несколькими разновидностями исполнения представлена на рисунке.

Разновидности распиновки tl431

Схема включения

Для tl431 схема включения зависит от того, для каких целей предназначается устройство. Простейшее его применение стабилизация напряжения заданной величины.

На вход tl431 подключается делитель напряжения, выполненный с помощью пары резисторов. С учетом технических данных микросхемы можно вычислить требуемые сопротивления.

Допустим, на выходе необходимо получить 5 В. Расчеты ведутся на основании формулы:

Vout = (1 + R1/R2) x Vref.

Полная формула записывается в виде:

Vout = (1 + R1/R2) x Vref + (Iref x R1), но вторую часть уравнения можно игнорировать, так как это очень маленькое значение, хотя все будет зависеть от используемой схемы.

  1. 5 В = (1 + R1/R2) х 2,5;
  2. R1/R2 = 1.

Так как соотношение сопротивлений равно 1, должны использоваться два резистора с одинаковым сопротивлением.

Второй пример для выходного напряжения 2,75 В:

  1. 2,75 В = (1 + R1/R2) х 2,5;
  2. R1/R2 = 0,1.

Например, если один резистор взят сопротивлением 1 кОм, то другой должен быть 10 кОм.

Схема стабилизатора напряжения

В результате опорное напряжение сохраняется на уровне 2,5 В, останавливая свой выбор на различных сопротивлениях делителя, можно создать стабилизатор заданного значения напряжения.

Важно! В случае необходимости стабилизировать напряжение 2,5 В делитель не используется, а входной вывод tl431 соединяется с катодом.

Стабилизатор тока

Микросхема tl431 находит применение и как стабилизатор тока. Здесь для расчета сопротивления при желаемом токе применяется формула:

R2 = Vref/Io, где:

  • R2 – сопротивление,
  • Io – желаемый ток.

Так как напряжение Vref = 2,5 В, то R2 = 2,5/Io. При этом через сопротивление R2 выполняется обратная связь для сохранения уровня входного напряжения Vref.

Стабилизатор тока

Схемы с датчиками

Во многих схемах необходимо контролировать параметры при помощи различных датчиков (фоторезисторов, терморезисторов). Общая схема получается похожей, как для делителя, за исключением замены одного из сопротивлений. На его месте устанавливается, например, терморезистор, а катод tl431 подключается к катушке реле. Значение температуры устанавливается при помощи потенциометра. Когда температура превышает предел срабатывания, соотношение сопротивлений изменяется, напряжение на контакте управления tl431 превышает уровень открывания, ток пропускается на катушку реле, имеющую замыкающие контакты в цепи нагрузки.

Схема с термодатчиком

Зарядное устройство

Для зарядных устройств важно ограничивать параметры тока и напряжения заряда во избежание повреждения аккумуляторов. Такая схема легко может быть реализована с применением интегральной микросхемы tl431 и других элементов:

  1. Если выходное напряжение не достигло показателя 4,2 В, регулирование зарядного тока осуществляется посредством транзисторов и резисторов;
  2. По достижении значения 4,2 В выходное напряжение ЗУ контролируется tl431, не позволяя ему повышаться дальше.

Проверка микросхемы

Радиолюбители задаются вопросом, как проверить tl431 мультиметром? Простая прозвонка микросхемы невозможна, ведь она содержит много элементов. Но есть способ, как проверить работоспособность устройства, собрав специальную схему из резисторов, кнопки и самой ТЛ-схемы. Подключение мультиметра на выход схемы теперь поможет определить исправность tl431.

Схема проверки tl431

Если нажать на кнопку, тестер покажет выходное напряжение 2,5 В, при отпущенной кнопке – 5 В.

При создании устройства предполагалось, что все микросхемы данного типа от разных производителей будут иметь цифровые символы 431, а буквенные могут отличаться, например, az431, другой аналог KIA431. Затем стали менять и цифры. Для tl431 аналог отечественный тоже существует. Это КР142ЕН19.

Видео

Оцените статью:

Kia431a описание на русском — Мастер Фломастер

В этой статье мы узнаем, как работает интегральный стабилизатор напряжения TL431, в регулируемых блоках питания.

Технически TL431 называется программируемым шунтирующим регулятором, простыми словами это может быть определено как регулируемый стабилитрон. Давайте рассмотрим его спецификацию и указания по применению.

Стабилитрон TL431 имеет следующие основные функции:

  • Выходное напряжение устанавливается или программируется до 36 вольт
  • Низкое выходное сопротивление около 0,2 Ома
  • Пропускная способность до 100 мА
  • В отличие от обычных диодов Зенера, генерация шума в TL431 незначительна.
  • Быстрое переключение.

Общее описание TL431

TL431 — регулируемый или программируемый регулятор напряжения.
Необходимое выходное напряжение может быть установлено с помощью всего двух внешних резисторов (делитель напряжения), подключенных к выводу REF.

На приведенной ниже схеме показана внутренняя структурная схема устройства, а также PIN-код обозначения.

Распиновка TL431

Схема включения стабилитрона TL431

Теперь давайте посмотрим, как этот прибор может быть использован в практических схемах. Схема ниже показывает, как можно использовать TL431 в роли обычного регулятора напряжения:

Приведенный выше рисунок показывает, как с помощью всего пары резисторов и TL431 получить регулятор, работающий в диапазоне 2,5…36 вольт. R1 представляет собой переменный резистор, который используется для регулировки выходного напряжения.

Следующая формула справедлива для вычисления сопротивлений резисторов, в случае если мы хотим получить какое-то фиксированное напряжение.

Vo = (1 + R1/R2)Vref

При совместном применении стабилизаторов серии 78xx (7805,7808,7812..) и TL431 можно использовать следующую схему:

TL431 катод соединен с общим выводом 78xx. Выход 78xx подключен к одной из точки резисторного делителя напряжения, который определяет выходное напряжение.

Вышеуказанные схемы использования TL431 ограничены выходным током 100 мА максимум.

Для получения более высокого выходного тока может быть использована следующая схема.

В приведенной выше схеме большинство компонентов схожи с обычным регулятором, приведенным выше, за исключением того, что здесь катод подключен к плюсу через резистор и к их точке соединения подсоединена база буферного транзистора. Выходной ток регулятора будет зависеть от мощности данного транзистора.

Области применения TL431

Выше изложенные варианты применения TL431 могут быть использована в любом месте, где требуется точность настройки выходного напряжения или опорного напряжении. В настоящее время это широко используется в импульсных источниках питания для генерации точного опорного напряжения.

TL 431 это программируемый шунтирующий регулятор напряжения. Хотя, эта интегральная схема начала выпускаться в конце 70-х она до сих пор не сдаёт своих позиций на рынке и пользуется популярностью среди радиолюбителей и крупных производителей электротехнического оборудования. На плате этого программируемого стабилизатора находится фоторезистор, датчик измерения сопротивления и терморезистор. TL 431 повсеместно используются в самых разных электрических приборах бытовой и производственной техники. Чаще всего этот интегральный стабилитрон можно встретить в блоках питания компьютеров, телевизоров, принтеров и зарядок для литий-ионных аккумуляторов телефонов.

TL 431 интегральный стабилитрон

Основные характеристики программируемого источника опорного напряжения TL 431

  • ​ Номинальное рабочее напряжение на выходе от 2,5 до 36 В;
  • Ток на выходе до 100 мА;
  • Мощность 0,2 Ватт;
  • Диапазон рабочей температуры для TL 431C от 0° до 70°;
  • Диапазон рабочей температуры для TL 431A от -40° до +85°.

Точность интегральной схемы TL 431 указывается шестой буквой в обозначении:

  • Точность без буквы – 2%;
  • Буква А – 1%;
  • Буква В – 0, 5%.

Столь широкое его применения обусловлено низкой ценой, универсальным форм-фактором, надёжностью, и хорошей устойчивостью к агрессивным факторам внешней среды. Но также следует отметить точность работы данного регулятора напряжения. Это позволило ему занять нишу в устройствах микроэлектроники.

Основное предназначение TL 431 стабилизировать опорное напряжение в цепи. При условии, когда напряжение на входе источника ниже номинального опорного напряжения, в программируемом модуле транзистор будет закрыт и проходящий между катодом и анодом ток не будет превышать 1 мА. В случае, когда выходное напряжение станет превышать запрограммированный уровень, транзистор будет открыт и электрический ток сможет свободно проходит от катода к аноду.

Схема включения TL 431

В зависимости от рабочего напряжения устройства схема подключения будет состоять из одноступенчатого преобразователя и расширителя (для устройств 2,48 В.) или модулятора небольшой ёмкости (для устройств 3.3 В). А также чтобы снизить риск короткого замыкания, в схему устанавливается предохранитель, как правило, за стабилитроном. На физическое подключение оказывает влияние форм-фактор устройства, в котором будет находиться схема TL 431, и условия окружающей среды (в основном температура).

Стабилизатор на основе TL 431

Простейшим стабилизатором на основе TL 431 является параметрический стабилизатор. Для этого в схему нужно включить два резистора R 1, R 2 через которые можно задавать выходное напряжение для TL 431 по формуле: U вых= Vref (1 + R 1/ R 2). Как видно из формулы здесь напряжение на выходе будет прямо пропорционально отношению R 1 к R 2. Интегральная схема будет держать напряжение на уровне 2,5 В. Для резистора R 1 выходное значение рассчитывается так: R 1= R 2 (U вых/ Vref – 1).

Эта схема стабилизатора, как правило, используется в блоках питания с фиксированным или регулируемым напряжением. Такие стабилизаторы напряжения на TL 431 можно обнаружить в принтерах, плоттерах, и промышленных блоках питания. Если необходимо высчитать напряжение для фиксированных источников питания, то используем формулу Vo = (1 + R 1/ R 2) Vref.

Временное реле

Прецизионные характеристики TL 431 позволяют использовать его не совсем по «прямому» назначению. Из-за того, что входной ток этого регулируемого стабилизатора составляет от 2 до 4 мкА, то используя данную микросхему можно собрать временное реле. Роль таймера в нём будет исполнять R1 который начнёт постепенно заряжаться после размыкания контактов S 1 C 1. Когда напряжение на выходе стабилизатора достигнет 2,5 В, транзистор DA1 будет открыт, через светодиоды оптопары PC 817 начёт проходить ток, а открытый фоторезистор замкнёт цепь.

Термостабильный стабилизатор на основе TL 431

Технические характеристики TL 431 позволяют создавать на его основе термостабильные стабилизаторы тока. В которых резистор R2 выполняет роль шунта обратной связи, на нём постоянно поддерживается значение 2,5 В. В результате значение тока на нагрузке будет рассчитываться по формуле Iн=2,5/R2.

Цоколёвка и проверка исправности TL 431

Форм-фактор TL 431 и его цоколёвка будет зависеть от производителя. Встречаются варианты в старых корпусах TO -92 и новых SOT-23. Не стоит забывать про отечественный аналог: КР142ЕН19А тоже широко распространённый на рынке. В большинстве случаев цоколёвка нанесена непосредственно на плату. Однако не все производители так поступают, и в некоторых случаях вам придётся искать информацию по пинам в техпаспорте того или иного устройства.

TL 431 является интегральной схемой и состоит из 10 транзисторов. Из-за этого проверить её мультиметром невозможно. Для проверки исправности микросхемы TL 431 нужно использовать тестовую схему. Конечно, часто нет смысла искать перегоревший элемент и проще заменить схему целиком.

Программы расчёта для TL 431

В интернете существует множество сайтов, где вы сможете скачать программы-калькуляторы для расчёта параметров напряжения и силы тока. В них можно указывать типы резисторов, конденсаторов, микросхем и прочих составных частей схемы. TL 431 калькуляторы также бывают онлайн, они по функционалу проигрывают устанавливаемым программам, но если вам нужно исключительно входные/выходные и максимальные значения схемы, то они справятся с этой задачей.

Номер в каталогеОписание (Функция)производитель
KIA431ABIPOLAR LINEAR INTEGRATED CIRCUITKEC
Другие PDFнедоступен.
KIA431A Datasheet PDF :

PROGRAMMABLE PRECISION REFERENCES

The KIA431 Series integrated circuits are three-terminal programmable shunt regulator diodes.
These monolithic IC voltage reference operate as a low temperature coefficient zener which is programmable from Vref to 36 volts with two external resistors. These devices exhibit a wide operating current range of 1.0 to 100mA with a typical dynamic impedance of 0.22Ω .The characteristics of these references make them excellent replacements for zener diodes in many applications such as digital voltmeters, power supplies, and op amp circuitry. The 2.5 volt reference makes it convenient to obtain a stable reference from 5.0 volt logic supplies, and since the KIA431 Series operates as a shunt regulator, it can be used as either a positive or negative voltage reference.

FEATURES
• Divice Code Name :KIA431 + Vref Code + Package Code+Pin Configuration Code
• Low Dynamic Output Impedance : 0.22Ω (Typ.).
• Sink Current Capability of 1.0 to 100mA.
• Equivalent Full-Range Temperature Coefficient of 50ppm/℃ (Typ.).
• Temperature Compensated for Operation Over Full Rated Operating Temperature Range.
• Low Output Noise Voltage.

Russian HamRadio — Минисправочник — TL431.

Табл.1.

ИМС TL431 (аналог KPU2Eh29) — недорогой (от $0,14) трехвыводный регулируемый параллельный стабилизатор напряжения с улучшенной температурной стабильностью (типовое изменение опорного напряжения во всем диапазоне рабочих температур составляет 3 мВ), предназначенный для работы в климатических условиях, установленных для автомобильного транспорта, промышленных и военных областей применения.

В табл.1 указаны варианты исполнения.

 

В табл.2 — максимальная рассеиваемая мощность в зависимости от суффикса и температуры окружающей среды.

Табл.2.

Предусмотрена возможность установки любого выходного напряжения в диапазоне от Vref (около 2,5В) до 36В с помощью двух внешних резисторов.

 

Рис.1.

Типовая схема включения

TL-431, как параллельного стабилизатора.

Типовая схема включения показана на рис.1, где Vref = 2,5B,

Iref = 2…4мкA, Ik = 1.,.100 мА, Vka — выходное напряжение.

 

 

 

 

На рис.2 показано назначение выводов для разных вариантов конструктивного исполнения корпусов.

Рис.2.

Активный выходной каскад позволяет обеспечить значительный выходной ток — до 100 мА при малом дифференциальном сопротивлении (типовое значение 0,22 Ом), благодаря чему TL431 идеально подходит для замены стабилитронов в различных областях применения, например в схемах стабилизации, которые встроены в монтажные платы и панели, в регулируемых импульсных источниках питания и т. п.

 

Микросхемы TL431C и TL431 АС предназначены для работы в диапазоне температур от 0 до+70 °С, TL431I HTL431AI —

для работы в диапазоне температур от -40 до +85 °С, TL431М работают во всем диапазоне температур, который установлен для изделий военного назначенияот-55 до+125 °С.

 

 

На рис.3 — рис.9 — некоторые схемы практического применения TL431.

 

 

 

Рис.3.

Прецизионный последовательный стабилизатор напряжения с выходным напряжением 5В.

 

 

 

Рис.4.

Прецизионный последовательный стабилизатор напряжения 5В

/1,5A на интегральной микросхеме.

 

 

 

 

Рис.5.

Прецизионный последовательный стабилизатор напряжения с повышенным выходным током (до 5А).

 

 

 

 

Рис.6.

Термостабильный генератор тока.

 

 

 

Рис.7.

Реле времени.

 

 

 

Рис.8.

Двух пороговый монитор напряжения батареи

Vbat.

 

 

 

 

Рис.9.

Компаратор.

материал подготовил Ю. Замятин (UA9XPJ).

Copyright © Russian HamRadio

TL431 – регулируемый стабилитрон. Описание, распиновка, схема включения, datasheet

В этой статье мы узнаем, как работает интегральный стабилизатор напряжения TL431, в регулируемых блоках питания.

HILDA — электрическая дрель

Многофункциональный электрический инструмент способн…

Технически TL431 называется программируемым шунтирующим регулятором, простыми словами это может быть определено как регулируемый стабилитрон. Давайте рассмотрим его спецификацию и указания по применению.

Стабилитрон TL431 имеет следующие основные функции:

  • Выходное напряжение устанавливается или программируется до 36 вольт
  • Низкое выходное сопротивление около 0,2 Ома
  • Пропускная способность до 100 мА
  • В отличие от обычных диодов Зенера, генерация шума в TL431 незначительна.
  • Быстрое переключение.

Общее описание TL431

TL431 — регулируемый или программируемый регулятор напряжения.
Необходимое выходное напряжение может быть установлено с помощью всего двух внешних резисторов (делитель напряжения), подключенных к выводу REF.

На приведенной ниже схеме показана внутренняя структурная схема устройства, а также PIN-код обозначения.

Распиновка TL431

 

Схема включения стабилитрона TL431

Теперь давайте посмотрим, как этот прибор может быть использован в практических схемах. Схема ниже показывает, как можно использовать TL431 в роли обычного регулятора напряжения:

Приведенный выше рисунок показывает, как с помощью всего пары резисторов и TL431 получить регулятор, работающий в диапазоне 2,5…36 вольт. R1 представляет собой переменный резистор, который используется для регулировки выходного напряжения.

Следующая формула справедлива для вычисления сопротивлений резисторов, в случае если мы хотим получить какое-то фиксированное напряжение.

Vo = (1 + R1/R2)Vref

Скачать калькулятор для расчета TL431 (unknown, скачано: 3 165)

При совместном применении стабилизаторов серии 78xx (7805,7808,7812..) и TL431 можно использовать следующую схему:

TL431 катод соединен с общим выводом 78xx. Выход 78xx подключен к одной из точки резисторного делителя напряжения, который определяет выходное напряжение.

Вышеуказанные схемы использования TL431 ограничены выходным током 100 мА максимум.

Для получения более высокого выходного тока может быть использована следующая схема.

В приведенной выше схеме большинство компонентов схожи с обычным регулятором, приведенным выше, за исключением того, что здесь катод подключен к плюсу через резистор и к их точке соединения подсоединена база буферного транзистора.  Выходной ток регулятора будет зависеть от мощности данного транзистора.

Области применения TL431

Выше изложенные варианты применения TL431 могут быть использована в любом месте, где требуется точность настройки выходного напряжения или опорного напряжении. В настоящее время это широко используется в импульсных источниках питания для генерации точного опорного напряжения.

Datasheet TL431 — скачать (unknown, скачано: 1 229)

homemade-circuits.com

Паяльный фен YIHUA 8858

Обновленная версия, мощность: 600 Вт, расход воздуха: 240 л/час…

Блок питания на микросхеме tl431. Схема включения стабилитрона tl431 и проверка микросхемы мультиметром

В этой статье мы узнаем, как работает интегральный стабилизатор напряжения TL431, в регулируемых блоках питания.

Технически TL431 называется программируемым шунтирующим регулятором, простыми словами это может быть определено как регулируемый стабилитрон. Давайте рассмотрим его спецификацию и указания по применению.

Стабилитрон TL431 имеет следующие основные функции:

  • Выходное напряжение устанавливается или программируется до 36 вольт
  • Низкое выходное сопротивление около 0,2 Ома
  • Пропускная способность до 100 мА
  • В отличие от обычных диодов Зенера, генерация шума в TL431 незначительна.
  • Быстрое переключение.

Общее описание TL431

TL431 — регулируемый или программируемый регулятор напряжения.
Необходимое выходное напряжение может быть установлено с помощью всего двух внешних (делитель напряжения), подключенных к выводу REF.

На приведенной ниже схеме показана внутренняя структурная схема устройства, а также PIN-код обозначения.

Распиновка TL431

Схема включения стабилитрона TL431

Теперь давайте посмотрим, как этот прибор может быть использован в практических схемах. Схема ниже показывает, как можно использовать TL431 в роли обычного регулятора напряжения:

Приведенный выше рисунок показывает, как с помощью всего пары резисторов и TL431 получить регулятор, работающий в диапазоне 2,5…36 вольт. R1 представляет собой переменный резистор, который используется для регулировки выходного напряжения.

Следующая формула справедлива для вычисления сопротивлений резисторов, в случае если мы хотим получить какое-то фиксированное напряжение.

Vo = (1 + R1/R2)Vref

При совместном применении стабилизаторов серии 78xx (7805,7808,7812..) и TL431 можно использовать следующую схему:

TL431 катод соединен с общим выводом 78xx. Выход 78xx подключен к одной из точки резисторного делителя напряжения, который определяет выходное напряжение.

Вышеуказанные схемы использования TL431 ограничены выходным током 100 мА максимум.

Для получения более высокого выходного тока может быть использована следующая схема.

В приведенной выше схеме большинство компонентов схожи с обычным регулятором, приведенным выше, за исключением того, что здесь катод подключен к плюсу через резистор и к их точке соединения подсоединена база буферного транзистора. Выходной ток регулятора будет зависеть от мощности данного транзистора.

Области применения TL431

Выше изложенные варианты применения TL431 могут быть использована в любом месте, где требуется точность настройки выходного напряжения или опорного напряжении. В настоящее время это широко используется в импульсных источниках питания для генерации точного опорного напряжения.

(скачено: 846)

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.

TL 431 это программируемый шунтирующий регулятор напряжения. Хотя, эта интегральная схема начала выпускаться в конце 70-х она до сих пор не сдаёт своих позиций на рынке и пользуется популярностью среди радиолюбителей и крупных производителей электротехнического оборудования. На плате этого программируемого стабилизатора находится фоторезистор, датчик измерения сопротивления и терморезистор. TL 431 повсеместно используются в самых разных электрических приборах бытовой и производственной техники. Чаще всего этот интегральный стабилитрон можно встретить в блоках питания компьютеров, телевизоров, принтеров и зарядок для литий-ионных аккумуляторов телефонов.

TL 431 интегральный стабилитрон

Основные характеристики программируемого источника опорного напряжения TL 431

  • ​ Номинальное рабочее напряжение на выходе от 2,5 до 36 В;
  • Ток на выходе до 100 мА;
  • Мощность 0,2 Ватт;
  • Диапазон рабочей температуры для TL 431C от 0° до 70°;
  • Диапазон рабочей температуры для TL 431A от -40° до +85°.

Точность интегральной схемы TL 431 указывается шестой буквой в обозначении:

  • Точность без буквы – 2%;
  • Буква А – 1%;
  • Буква В – 0, 5%.

Столь широкое его применения обусловлено низкой ценой, универсальным форм-фактором, надёжностью, и хорошей устойчивостью к агрессивным факторам внешней среды. Но также следует отметить точность работы данного регулятора напряжения. Это позволило ему занять нишу в устройствах микроэлектроники.

Основное предназначение TL 431 стабилизировать опорное напряжение в цепи . При условии, когда напряжение на входе источника ниже номинального опорного напряжения, в программируемом модуле транзистор будет закрыт и проходящий между катодом и анодом ток не будет превышать 1 мА. В случае, когда выходное напряжение станет превышать запрограммированный уровень, транзистор будет открыт и электрический ток сможет свободно проходит от катода к аноду.

Схема включения TL 431

В зависимости от рабочего напряжения устройства схема подключения будет состоять из одноступенчатого преобразователя и расширителя (для устройств 2,48 В.) или модулятора небольшой ёмкости (для устройств 3.3 В). А также чтобы снизить риск короткого замыкания, в схему устанавливается предохранитель, как правило, за стабилитроном. На физическое подключение оказывает влияние форм-фактор устройства, в котором будет находиться схема TL 431, и условия окружающей среды (в основном температура).

Стабилизатор на основе TL 431

Простейшим стабилизатором на основе TL 431 является параметрический стабилизатор. Для этого в схему нужно включить два резистора R 1, R 2 через которые можно задавать выходное напряжение для TL 431 по формуле: U вых= Vref (1 + R 1/ R 2). Как видно из формулы здесь напряжение на выходе будет прямо пропорционально отношению R 1 к R 2. Интегральная схема будет держать напряжение на уровне 2,5 В. Для резистора R 1 выходное значение рассчитывается так: R 1= R 2 (U вых/ Vref – 1).

Эта схема стабилизатора, как правило, используется в блоках питания с фиксированным или регулируемым напряжением. Такие стабилизаторы напряжения на TL 431 можно обнаружить в принтерах, плоттерах, и промышленных блоках питания . Если необходимо высчитать напряжение для фиксированных источников питания, то используем формулу Vo = (1 + R 1/ R 2) Vref.

Временное реле

Прецизионные характеристики TL 431 позволяют использовать его не совсем по «прямому» назначению. Из-за того, что входной ток этого регулируемого стабилизатора составляет от 2 до 4 мкА, то используя данную микросхему можно собрать временное реле. Роль таймера в нём будет исполнять R1 который начнёт постепенно заряжаться после размыкания контактов S 1 C 1. Когда напряжение на выходе стабилизатора достигнет 2,5 В, транзистор DA1 будет открыт, через светодиоды оптопары PC 817 начёт проходить ток, а открытый фоторезистор замкнёт цепь.

Термостабильный стабилизатор на основе TL 431

Технические характеристики TL 431 позволяют создавать на его основе термостабильные стабилизаторы тока . В которых резистор R2 выполняет роль шунта обратной связи, на нём постоянно поддерживается значение 2,5 В. В результате значение тока на нагрузке будет рассчитываться по формуле Iн=2,5/R2.

Цоколёвка и проверка исправности TL 431

Форм-фактор TL 431 и его цоколёвка будет зависеть от производителя. Встречаются варианты в старых корпусах TO -92 и новых SOT-23. Не стоит забывать про отечественный аналог: КР142ЕН19А тоже широко распространённый на рынке. В большинстве случаев цоколёвка нанесена непосредственно на плату. Однако не все производители так поступают, и в некоторых случаях вам придётся искать информацию по пинам в техпаспорте того или иного устройства.

TL 431 является интегральной схемой и состоит из 10 транзисторов. Из-за этого проверить её мультиметром невозможно. Для проверки исправности микросхемы TL 431 нужно использовать тестовую схему. Конечно, часто нет смысла искать перегоревший элемент и проще заменить схему целиком.

Программы расчёта для TL 431

В интернете существует множество сайтов, где вы сможете скачать программы-калькуляторы для расчёта параметров напряжения и силы тока. В них можно указывать типы резисторов, конденсаторов, микросхем и прочих составных частей схемы. TL 431 калькуляторы также бывают онлайн , они по функционалу проигрывают устанавливаемым программам, но если вам нужно исключительно входные/выходные и максимальные значения схемы, то они справятся с этой задачей.

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

Как работает шунтирующий регулятор TL431, техническое описание, приложение

В этом посте мы узнаем, как микросхема шунтирующего регулятора обычно работает в схемах SMPS. Мы возьмем пример популярного устройства TL431 и попытаемся понять его использование в электронных схемах с помощью нескольких замечаний по его применению.

Электрические характеристики

Технически TL431 называется программируемым шунтирующим стабилизатором, проще говоря, это регулируемый стабилитрон.

Давайте узнаем больше о его технических характеристиках и примечаниях к применению.

TL431 обладает следующими основными характеристиками:

  • Регулируемое или программируемое выходное напряжение от 2,5 В (минимальное опорное напряжение) до 36 В.
  • Выходное сопротивление низкое динамическое, около 0,2 Ом.
  • Допустимая нагрузка по току потребителя до 100 мА
  • В отличие от обычных стабилитронов, уровень шума незначителен.
  • Молниеносная реакция на переключение.

Как работает IC TL431?

TL431 представляет собой трехконтактный транзистор, подобный (например, BC547) регулируемому или программируемому стабилизатору напряжения.
Выходное напряжение можно измерить, используя всего два резистора на указанных выводах устройства.

На схеме ниже показана внутренняя блок-схема устройства, а также обозначения контактов.

На следующей схеме показаны выводы реального устройства. Давайте посмотрим, как это устройство можно сконфигурировать в практических схемах.

Примеры схем с использованием TL431

Схема ниже показывает, как указанное выше устройство TL431 можно использовать в качестве типичного шунтирующего регулятора.

На приведенном выше рисунке показано, как с помощью пары резисторов TL431 можно подключить как шунтирующий стабилизатор для генерации выходных сигналов от 2,5 до 36 В. R1 — переменный резистор, который используется для регулировки выходного напряжения.

Последовательный резистор на положительном входе питания можно рассчитать по закону Ома:

R = Vi / I = Vi / 0,1

Здесь Vi — вход питания, который должен быть ниже 35 В. 0,1 или 100 мА — это Максимальный шунтирующий ток, указанный в спецификации ИС, а R — резистор в Ом.

Расчет резисторов шунтирующего регулятора

Следующая формула подходит для получения значений различных компонентов, используемых для фиксации шунтирующего напряжения.

Vo = (1 + R1 / R2) Vref

В случае, если 78XX необходимо использовать вместе с устройством, можно использовать следующую схему:

Заземление катода TL431 соединено с контактом заземления 78XX. Выход из 78XX IC связан с цепью делителя потенциала, который определяет выходное напряжение.

Детали можно идентифицировать по формуле, показанной на диаграмме.

Вышеуказанные конфигурации ограничены максимальным током на выходе 100 мА. Для увеличения тока можно использовать транзисторный буфер, как показано на следующей схеме.

На приведенной выше схеме расположение большинства деталей аналогично конструкции первого шунтирующего регулятора, за исключением того, что здесь катод снабжен положительным резистором, а точка также становится базовым триггером подключенного буферного транзистора.

Выходной ток будет зависеть от величины тока, который транзистор может потреблять.

На приведенной выше диаграмме мы видим два резистора, значения которых не указаны, один последовательно с входной линией питания, другой — на базе транзистора PNP.

Резистор на входе ограничивает максимально допустимый ток, который может быть поглощен или шунтирован транзистором PNP. Это можно рассчитать так же, как обсуждалось ранее для первой схемы регулятора TL431.Этот резистор защищает транзистор от сгорания из-за короткого замыкания на выходе.

Резистор на базе транзистора не критичен и может произвольно выбирать любое значение от 1 кОм до 4 кОм.

Области применения ИС TL431

Хотя вышеуказанные конфигурации могут использоваться в любом месте, где может потребоваться точная установка напряжения и эталоны, в настоящее время они широко используются в схемах SMPS для генерации точного опорного напряжения для подключенного оптопара, который в Turn побуждает входной МОП-транзистор SMPS регулировать выходное напряжение точно до желаемых уровней.

Для получения дополнительной информации перейдите на https://www.fairchildsemi.com/ds/TL/TL431A.pdf

Как работают дозы TL431 [техническое описание]

I Описание

TL431 — регулируемый шунт с 3 выводами источник опорного напряжения с хорошей термостабильностью. Кроме того, TL431 также называют регулятором напряжения или трехконтактной интегральной схемой выборки. Его выходное напряжение может быть произвольно установлено на любое значение в диапазоне от Vref (2,5 В) до 36 В с двумя резисторами.

Типичный динамический импеданс TL431 равен 0.2 Ом. Благодаря хорошей производительности и невысокой цене он широко используется в различных силовых цепях.

TL431 Регулируемый стабилитрон — как его использовать

Каталог

II TL431 Характеристики

Характеристики регулятора TL431 следующие:

  • Допуск опорного напряжения при 25 ° C
    • 0,5% (класс B)
    • 1% (Оценка А)
    • 2% (стандартный сорт)
  • Регулируемое выходное напряжение: от Vref до 36 В
  • Эксплуатация От −40 ° C до 125 ° C
  • Типичный температурный дрейф (TL43xB)
    • 6 мВ (температура C)
    • 14 мВ (I Temp, Q Temp)
  • Низкий выходной шум
  • 0.Типичное выходное сопротивление 2 Ом
  • Допустимый ток потребления: от 1 мА до 100 мА

III TL431 Функциональная блок-схема

Форма корпуса TL431 такая же, как у транзистора 9013 в пластиковом корпусе. Как показано на рисунке 1 (a). Подобные продукты также имеют форму двойной линии, показанную на Рисунке 1 (b). Имеет 3 контакта:

  • Катод
  • Анод
  • Ссылка Терминал

Они обозначаются сокращенно как C, A и R соответственно, а символы в схеме показаны на Рисунке 1 (c).

Рисунок 1. Распиновка TL431 и упрощенная схема

На рисунке 2 представлена ​​принципиальная схема функциональных модулей TL431 .

Как видно из рисунка, Vref — это внутренний источник опорного напряжения 2,5 В, подключенный к инвертирующему входу операционного усилителя. Из характеристик операционного усилителя можно узнать, что только когда напряжение на выводе REF (неинвертирующий вывод) очень близко к Vref (2,5 В), через транзистор будет проходить стабильный ненасыщенный ток.

И при небольшом изменении напряжения на клемме REF, ток через транзистор изменится от 1 до 150 мА (эта цифра ни в коем случае не является реальной внутренней структурой TL431, она используется только для анализа функции).

Рис. 2. Функциональный модуль TL431

IV Принцип работы TL431

TL431 эквивалентен регулируемому стабилитрону напряжения, а выходное напряжение устанавливается внешним прецизионным резистором делителя.В схеме, показанной на рисунке 2, когда значения сопротивления R1 и R2 определены, они вводят обратную связь по парциальному давлению V0. Если V0 увеличивается, величина обратной связи увеличивается, и шунт TL431 увеличивается, что, в свою очередь, приводит к снижению V0.

Очевидно, что цепь отрицательной обратной связи этой глубины должна быть стабильной, когда напряжение на клемме REF равно опорному напряжению, в это время V0 = (1 + R1 / R2) Vref. Выбор различных значений R1 и R2 позволяет получить любое выходное напряжение в диапазоне от 2.От 5 до 36 В. В частности, когда R1 = R2, V0 = 5V. Следует отметить, что необходимые условия для работы TL431 должны быть гарантированы при выборе резистора, то есть ток через катод должен быть больше 1 мА.

Рисунок 3. Схема эквивалента Tl431

Итак, конкретный принцип работы TL431 :

Когда входное напряжение увеличивается, выходное напряжение увеличивается, а выходная дискретизация увеличивается.

В это время внутренняя цепь настраивается на увеличение тока, протекающего через себя. Это также увеличивает цепь ограничения тока. В результате падение напряжения на токоограничивающем резисторе увеличивается. Выходное напряжение равно входному напряжению за вычетом токоограничивающего сопротивления, и увеличение падения напряжения вызывает уменьшение выходного напряжения. Чтобы добиться стабилизации напряжения.

V TL431 Замечания по применению

5.1 Уменьшение выходного шума

Использование TL431 очень похоже на использование стабилитрона .Когда в цепи работает стабилитрон, он издает нерегулярный периодический шум. Этот вид нерегулярного шума называется шумом Зенера. Хотя уровень шума стабилитрона невелик, это одна из важных причин, влияющих на выходные характеристики стабилитрона. Мы можем использовать конденсаторы параллельно, чтобы поглотить стабилитрон второго регулятора. Таким образом, выходные характеристики стабилитрона могут быть улучшены.

Кроме того, конденсатор, подключенный параллельно стабилитрону, также может поглощать пульсации источника питания, делая выходное напряжение стабилитрона более стабильным.Во-вторых, когда стабилитрон используется параллельно конденсатору, из-за эффекта зарядки конденсатора время установления выходного напряжения стабилитрона будет увеличиваться, а выходное напряжение будет расти медленно.

Однако это только момент включения питания.

Рисунок 4. TL431 Шунт Обычный

При нормальной работе выходное напряжение стабилитрона полностью стабильно. Но когда TL431 подключен параллельно конденсатору и выбранное значение емкости не подходит, иногда это не только не играет хорошей роли.Вместо этого это вызовет колебания. Потому что ток, протекающий через TL431, имеет определенную связь с емкостью конденсатора.

Эксперименты показывают, что если конденсатор с емкостью 0,01 ~ 3 мкФ подключен параллельно к TL431 , это может вызвать колебания TL431. Следовательно, когда TL431 используется параллельно с конденсатором, емкость конденсатора, подключенного параллельно с TL431 , должна быть больше 3 мкФ или меньше 0.01мкФ, на что нужно обращать внимание. Но когда выходное напряжение больше 15 В, а IK больше 10 мА, возникновения колебаний можно полностью избежать. Когда мы находимся в реальном приложении, необходимо подключить танталовый конденсатор 33 мкФ / 10 В параллельно или электролитический конденсатор 47 мкФ / 16 В параллельно.

5.2 Ток

Для тока, протекающего через TL431 :

  • Минимальный ток должен быть больше 1 мА, иначе характеристики регулирования напряжения будут потеряны.
  • Максимальный ток не может превышать 100 мА, в противном случае TL431 будет поврежден.

Поэтому выбор токоограничивающего резистора очень важен.

5.3 Потребляемая мощность

Например, общий пакет TO-92 TL431 имеет максимальную потребляемую мощность 0,7 Вт. Фактическое потребление TL431 в цепи составляет:

P = Vo * I

  • Vo — выходное напряжение;
  • I — ток через TL431;

Следовательно, TL431 может выдавать ток 140 мА только тогда, когда выходное напряжение не превышает 5 В, и может выдавать ток 100 мА только при выходном напряжении 7 В.Это связано с ограничением энергопотребления. Обычная потребляемая мощность составляет 0,5 ~ 1,2 Вт. Когда он используется в условиях высокой температуры, высокого давления или сильного тока, следует обратить внимание на вентиляцию, отвод тепла и безопасность.

5.4 Выбор резисторов выборки R1 и R2

Знаете ли вы? Выбор и размещение резистора для отбора проб может напрямую повлиять на точность регулирования напряжения и температурные характеристики. Следовательно, следует выбирать однотипные прецизионные резисторы с малым температурным коэффициентом, низким уровнем шума и высоким запасом мощности.

Согласно формуле Vo = 2,5 × (1 + R1 / R2) максимальное значение Vo составляет 36 В, а максимальное отношение R1 / R2 можно рассчитать как 13,4, то есть R1 в 13,4 раза больше максимального значения R2.

Поскольку TL431 имеет более высокий коэффициент усиления без обратной связи и более высокую скорость отклика, когда точка выборки (точка соединения R1 и R2) находится далеко от двух полюсов, схема склонна к перерегулированию и самовозбуждению. Так что будьте внимательны при его использовании.

5.5 Минимальный ток обслуживания и минимальное напряжение на катоде

Поскольку внутренний опорный сигнал Vref TL431 поддерживается катодным током и ниже, чем напряжение между электродами.Итак, нам нужно обратить внимание на:

  • После отключения выходного полюса TL431 , катодный поддерживающий ток должен быть больше 0,2 мА.
  • Когда выходной полюс «насыщен», напряжение между полюсами все еще составляет не менее 2,2 В.

VI Заключение

В этом блоге кратко описаны функции, принцип работы и меры предосторожности TL431 . В целом, TL431 — это компактная конструкция, простая в использовании, надежная работа и эталон экономичного регулятора.Таким образом, он имеет широкий спектр применения.


Лист данных на компоненты

TL431 Лист данных


FAQ
  • Какая польза от TL431?

TL431 является «программируемым прецизионным эталоном» и обычно используется в импульсных источниках питания, где он обеспечивает обратную связь, указывающую, является ли выходное напряжение слишком высоким или слишком низким. Благодаря использованию специальной схемы, называемой запрещенной зоной, TL431 обеспечивает стабильное опорное напряжение в широком диапазоне температур.

  • Что такое транзистор TL431?

TL431 — это диод-стабилизатор , выходное напряжение которого можно программировать, изменяя номиналы подключенных к нему резисторов. Он действует почти как стабилитрон, за исключением того, что номинальное напряжение этой ИС является программируемым. Обычно он используется для обеспечения отрицательного или положительного опорного напряжения.

  • Как работает шунтирующий регулятор?

Шунтирующий стабилизатор или шунтирующий регулятор напряжения — это форма регулятора напряжения, в которой регулирующий элемент шунтирует ток на землю.Шунтирующий регулятор работает, поддерживая постоянное напряжение на своих выводах, и он принимает избыточный ток для поддержания напряжения на нагрузке.

Схемы TL431 — Руководство для начинающих

Нужны ли вам цепи питания для вашей конфигурации с разомкнутым контуром или для проекта линейного регулятора? Или вы ищете схему, которая служит компаратором для всех видов напряжения? Тогда схемы TL431 — идеальный выбор.Кроме того, они идеально подходят для работы с обычным эталонным напряжением с запрещенной зоной или программируемым шунтирующим эталонным напряжением.

Цепь TL431 имеет решающее значение для микросхемы управления напряжением и питанием, хотя ее настройка немного сложна. Кроме того, он поставляется с опорным напряжением для запрещенной зоны с температурной компенсацией.

Другими словами, схема TL431 довольно сложна. Кроме того, это может запутать вас, особенно если вы новичок.

К счастью, мы создали эту подробную статью, чтобы дать вам подробную информацию о схемах TL431.

Вы готовы? Тогда приступим!

1. Что такое схемы TL431?

Цепь TL431, которая входит в контур импульсного источника питания, представляет собой трехконтактную интегральную схему. И вы можете использовать его как регулируемый прецизионный шунтирующий стабилизатор напряжения. Таким образом, вы можете присоединить к реальной цепи обратной связи источника питания TL431 внешний делитель напряжения. Кроме того, вы можете регулировать номинальное напряжение от 2,5 до 36 с максимальным током резервного источника питания 100 мА и переходным конденсатором.

2. Каковы характеристики цепей TL431?

Прежде чем мы погрузимся в принцип работы этой схемы, рассмотрим особенности схемы TL431:

Имеет хорошие допуски по опорному напряжению при температуре 25 ° C для:

  • Стандартный допуск по маркам и выходной конденсатор (2%)
  • Допуск по классу А и традиционный конденсатор (2%)
  • Допуск класса B (2%)
  • TL431 также имеет регулируемое выходное напряжение от Vref до 36 В
  • Выдерживает воздействие температуры от −40 ° C до 125 ° C
  • Имеет типичный температурный дрейф (TL43xB):
  • 14 мВ (I Temp, Q Temp)
  • Шесть мВ (C Temp)
  • Создает низкий выходной шум
  • Имеет типичное выходное сопротивление 0.2-Ом
  • Имеет ток потребления от 1 мА до 100 мА
  • Тип конденсатора в TL431 имеет переменную емкость с напряжением

3. Принцип работы цепей TL431

Как мы упоминали ранее, TL431 по сути является контроллером напряжения с 8-выводным корпусом IC. Но это только на фундаментальном уровне. Углубляясь, мы обнаруживаем, что TL431 является альтернативой регулируемому стабилизатору напряжения на стабилитроне. Он также поддерживает корпус SOT23-3 для поверхностного монтажа и корпус, подобный транзистору.

Plus, вы можете установить выходное напряжение с помощью:

  • Разнообразие упаковок
  • Большой пакет
  • Резистор внешнего прецизионного делителя

Но это еще не все!

Первый конденсатор схемы также работает с диодом с обратным смещением и диодом для сравнения.

Как работают схемы TL431?

Итак, как это работает?

Схема определяет значения сопротивления резисторов R1 и R2.Кроме того, он создает обратную связь и плохие допуски резистора, которые зависят от парциального давления Vo.

Значит, когда Vo увеличивается, увеличивается и обратная связь, и шунт TL431. По сути, увеличение шунта снижает давление и подробную схему Vo.

Кроме того, вам нужно что-то сделать, когда напряжение на клеммах REF и предыдущая схема равны опорному напряжению. Здесь идеально поддерживать стабильность отрицательной обратной связи и внутренней схемы схемы.На этом этапе у вас будет Vo = (1 + R1 / R2) Vref.

Также вы можете получить любое выходное напряжение и максимальный ток от 2,5 до 36 В. И это происходит, когда вы выбираете разные значения для резисторов R1 и R2.

Обратите внимание, что перед тем, как TL431 сможет работать, необходимо выполнить некоторые необходимые условия. Один из них включает выбор подходящего резистора, медного анода и основного уровня внутреннего анода. Следовательно, ток, проходящий через анодные штыри и катод TL431, должен быть больше 1 мА.

Подводя итог, можно сказать, что выходное напряжение схемы и выходная дискретизация увеличиваются при увеличении входного напряжения. Короче говоря, это принцип работы и уровень снятия чипов TL431.

Кроме того, вы можете настроить внутреннюю цепь для увеличения тока, протекающего через нее. Кроме того, схема ограничения тока также увеличивает падение напряжения на резисторе ограничения тока.

Итак, для достижения стабилизации напряжения;

Выходное напряжение = входное напряжение — токоограничивающее сопротивление.

4. 9 приложений, использующих схемы TL431

Вот девять приложений, использующих схему TL431.

1. Цепь регулируемого регулятора с использованием TL431

Применение схемы регулируемого регулятора и частоты переключения довольно просто, когда вы используете интегральную схему TL431.

Принципиальная схема регулируемого регулятора

Источник: Wikimedia Commons

Итак, схема может регулировать плохое усиление и напряжение в диапазоне 2.Номинальное напряжение 5–36 В. Плюс это зависит от следующего:

  • Входное напряжение питания
  • Макет платы
  • Изменение значений компонентов R2 и R1

Кроме того, схема регулируемого регулятора использует следующую формулу и блок-схему для расчета;

V0 = Vref (1 + R1 / R2), Vref = 2,5 В.

Однако ток не превышает 100 мА. Следовательно, вы можете увеличить ток с помощью транзистора, бустерного транзистора или пары транзисторов, если захотите.

Можете ли вы связать напряжение этой цепи с (Vi — Vo)? Затем потребляемая мощность R увеличивается, когда разница напряжений огромна. Затем он становится программируемым шунтирующим регулятором с полупроводниковой технологией со стабилизированной температурой запрещенной зоны.

2. Прецизионный источник опорного напряжения TL431

В прецизионном источнике опорного напряжения используется необычный вариант TL431 в цепи управления изолированных источников питания.Следовательно, вы можете использовать TL431 для обеспечения точного опорного напряжения и настройки его в качестве контроллера аналоговых цепей.

Почему? Потому что он оснащен встроенным усилителем ошибки.

Принципиальная схема прецизионного источника опорного напряжения

Источник : Wikimedia Commons

Кроме того, схемы прецизионных источников опорного напряжения имеют большой выходной транзистор, стабильное опорное напряжение и хорошую температурную стабильность.Однако убедитесь, что вы следите за значением CL при подключении емкостных нагрузок. Таким образом можно предотвратить самовозбуждение и получить стабильное опорное напряжение (Vref).

3. Схема детектора напряжения с использованием TL431

Схема детектора напряжения — это еще одна простая схема уровня давления, которую можно построить с помощью интегральной схемы TL431. Итак, вы можете использовать блок питания 5 В в цифровой схеме, биполярные транзисторы и настоящий транзистор.Кроме того, общий входной сигнал питания станет высококлассной логикой — с выходом 5В.

Итак, когда логический уровень низкий, выходной уровень снижается до 1,8 В. Таким образом, легко собрать эту схему с регулируемым шунтирующим регулятором для достижения петли обратной связи и желаемых результатов.

4. Цепь защиты TL431 от перенапряжения

Схема защиты от перенапряжения

Источник : Wikimedia Commons

Как следует из названия, схема обеспечивает защиту от высоких напряжений и обеспечивает температурную компенсацию аналоговых микросхем.Оборудование с этой входной схемой контактов автоматически отключается, когда его мощность превышает фиксированное значение напряжения. Сбалансированные опорные напряжения компаратора IC служат в качестве низкотемпературного регулируемого стабилитрона. Кроме того, вы можете запрограммировать его от Vref до 36 В с помощью двух внешних резисторов.

Эта однослойная схема имеет значительный диапазон тока от 1,0 мА до 100 мА для работы и типичное динамическое сопротивление 0,22 Вт. Таким образом, когда Vi проходит установленный предел напряжения обратной связи, он запускает TL431.При этом тиристор включается и генерирует значительный пульсирующий ток. Этот ток большего разнообразия перегорает предохранитель для защиты задней цепи. Следовательно, точка защиты V равна (1 + R1 / R2) Vref.

5. Цепь источника постоянного тока TL431

Вы можете использовать шунтирующий регулятор TL431 в регуляторе постоянного тока серии pass. Наиболее значимым фактором в этом выходе является RCL, а не R1. Хотя у R1 есть своя формула, это не так важно.

Формула Vref = 2,5 В.

Значение постоянного минимального напряжения зависит от внешнего сопротивления и положительных опорных значений напряжения.

Принципиальная схема источника постоянного тока

Источник: Wikimedia Commons

Поэтому важно учитывать запас при выборе силового транзистора для этой схемы. Более того, вы можете использовать этот источник тока в качестве ограничителя тока, если не подключаете его к стабилизированной цепи.

6. TL431 Компаратор

Компаратор TL431 проводит и включает оптопару. И это происходит, когда напряжение на нем превышает предел.

Принципиальная схема компаратора

Источник: Wikimedia Commons

Но помните, что TL431 имеет три контакта. VT измеряет напряжение на нем, которое пропорционально выходному напряжению.Таким образом, он грамотно использует критическое напряжение Vref = 2,5 В. Кроме того, формы выходных и входных сигналов хорошо отслеживаются из-за большого расстояния до TL431.

7. Монитор напряжения TL431

Монитор напряжения TL431 — еще одно приложение с единственной целью. Здесь схема загорается светодиодом, когда достигает целевого номинального напряжения. Следовательно, он идеально подходит для зарядных устройств аккумуляторов, таких как адаптер питания ноутбука, показывая, когда аккумуляторы полностью заряжены.

Зарядные устройства для телефонов также являются хорошими примерами устройств питания с этой схемой.

Итак, монитор напряжения использует простой верхний предел = Vref (1 + R1 / R2). Здесь верхний предел — это целевое напряжение, при достижении которого загорается светодиод с напряжением эмиттера.

Принципиальная схема монитора напряжения

Источник : Wikimedia Commons

Опорное напряжение на TL431 составляет 2,5 В.Кроме того, R1 и R2 образуют делитель напряжения, который позволяет вам установить желаемый диапазон верхнего предела.

8. Функции управляемого шунта TL431

В этом приложении что-то происходит, когда напряжение на клемме REF немного изменяется. Он изменяет шунт от катодного напряжения. Также процесс меняет анод в пределах 1 — 100 мА. Таким образом, это влияет как на катодный, так и на анодный ток.

Благодаря управляемым характеристикам шунта вы можете использовать небольшие изменения напряжения для управления световым индикатором, реле и т. Д.Кроме того, вы даже можете напрямую управлять текущими звуковыми нагрузками.

Принципиальная схема управляемого шунта

Источник: Wikimedia Commons

9. Импульсный источник питания TL431

Импульсные блоки питания предыдущего поколения отличались одной функцией.

TL431 отправил выходной ток обратно на вход переменного тока после усиления ошибки.Однако новейшие технологии позволяют большинству отраслей электроэнергетики принять новую схему.

Схема импульсного блока питания

Источник: Wikimedia Commons

Здесь TL431 отправляет выходной сигнал в виде обратной связи по напряжению, чтобы он мог усилить ошибку. Затем тонущий конец TL431 приводит в действие светоизлучающую секцию оптопары. Благодаря этому вы можете получить обратную связь по напряжению от оптопары.Также вы можете использовать его для настройки времени текущего режима ШИМ-контроллера. Таким образом, делая выходное напряжение постоянного тока стабильным.

Заключительные слова

Подводя итог, можно сказать, что схемы TL431 могут использоваться по-разному — не ограничиваясь девятью перечисленными выше приложениями. Например, схема помогает вам контролировать входное напряжение ваших устройств, как программируемый стабилитрон. Итак, если вам нужен компаратор напряжения, выберите TL431.

Перед тем, как завернуть эту статью, вы должны знать следующее:

Точность ваших резисторов определяет точность вашего монитора напряжения.Следовательно, вы можете настроить это с помощью последовательного резистора R2. И вы можете найти его последовательно с переменным резистором малого номинала и другими электронными компонентами.

Вам все еще трудно понять, что происходит со схемами TL431? Тогда свяжитесь с нами. Мы будем рады помочь!

Введение в TL431 — Инженерные проекты

Всем привет! Я надеюсь, что вы все будете в полном порядке и весело проведете время.Сегодня я расскажу вам о Introduction to TL431. TL 431 — это программируемые диоды шунтирующего стабилизатора с тремя выводами. Это диод с низким температурным коэффициентом, который может быть запрограммирован от опорного напряжения (Vref) до 36 В при подключении к 2 внешним резисторам.

TL 431 имеет сопротивление 0,22 Ом и диапазон тока от 1 мА до 100 мА. В нескольких различных приложениях стабилитроны могут быть заменены диодом TL 431 из-за его эффективности. Эти приложения включают источники питания, схемы операционного усилителя (ОУ) и цифровые вольтметры.TL-431 может использоваться как положительный или отрицательный источник опорного напряжения, поскольку он работает как шунтирующий стабилизатор. TL-431 имеет низкое выходное шумовое напряжение. Он не содержит свинца (Pb), галогенов и соответствует требованиям RoHS. Дополнительные сведения о TL 431, например, его особенности, характеристики и конфигурация контактов будут объяснены позже в этом руководстве.

Общие сведения о TL431

TL431 — это шунтирующий диод стабилизатора, поэтому его можно использовать как положительный или отрицательный источник опорного напряжения. Он имеет низкое выходное шумовое напряжение.TL-431 можно заменить стабилитроном во многих приложениях, например. цифровые вольтметры, схемы операционного усилителя, источники питания и т. д. TL-431 показан на рисунке ниже.

1. Распиновка TL431
  • TL-431 имеет всего три контакта: опорный, анодный и катодный.
  • Все три контакта вместе с их символами приведены в таблице, приведенной ниже.

2. Конфигурация контактов TL431
  • Правильно обозначенная схема контактов любого устройства улучшает положение пользователя.
  • Я сделал полностью размеченную схему диода TL 431 вместе с его анимацией.
  • Полная распиновка вместе с анимацией, символьным представлением и реальным изображением TL-431 показана на рисунке ниже.

3. Пакеты TL431
  • TL-431 имеет два разных типа пакетов SOT-23 (3) и SOT-23 (5).
  • Обе упаковки вместе с их размерами и номерами деталей приведены в таблице, приведенной ниже.

4. Схема TL431
  • Принципиальная схема устройства помогает нам понять его внутренние функции.
  • Я предоставил помеченную принципиальную схему TL 431, как показано на рисунке ниже.

5. Рейтинги TL431
  • Номинальные значения тока, напряжения и мощности любого устройства показывают его потребляемую мощность, то есть количество тока и напряжения, достаточное для его работы.
  • Я указал значения тока, мощности и напряжения TL-431 в приведенной ниже таблице.

6. Приложения TL431

Существует множество приложений, связанных с TL-431, некоторые из реальных приложений TL 431 приведены ниже.

  • Контроль напряжения.
  • Компаратор со встроенным эталоном.
  • Регулируемое опорное напряжение.
  • Замена стабилитрона.
  • Регулируемая привязка по току.

Итак, это все из учебника Введение в TL431. Надеюсь, вам понравился этот замечательный урок.Если у вас есть какие-либо проблемы, вы можете спросить меня в комментариях в любое время, даже не колеблясь. Я постараюсь как можно лучше разобраться с вашими проблемами, если это возможно. Наша команда также доступна 24/7, чтобы помочь вам. Я изучу дополнительные микросхемы и диоды в своем следующем руководстве и обязательно поделюсь ими с вами. Итак, до тех пор, Береги себя 🙂

Автор: Сайед Зайн Насир
https://www.theengineeringprojects.com/

Я Сайед Зайн Насир, основатель Инженерные проекты (TEP). Я программист с 2009 года, до этого я просто занимаюсь поиском, делаю небольшие проекты, а теперь я делюсь своими знаниями через эту платформу. Я также работаю фрилансером и выполнял множество проектов, связанных с программированием и электрическими схемами. Мой профиль Google +

Навигация по сообщениям

самый распространенный чип, о котором вы никогда не слышали

Фотография кристалла интересной, но малоизвестной ИС блока питания TL431 дает возможность изучить, как аналоговые схемы реализованы в кремнии.Хотя приведенная ниже схема может выглядеть как лабиринт, на самом деле микросхема относительно проста и может быть реконструирована после небольшого изучения. В этой статье объясняется, как транзисторы, резисторы и другие компоненты реализованы в кремнии для формирования микросхемы, представленной ниже.

Фотография штампа TL431. Оригинальное фото Zeptobars.

TL431 является «программируемым прецизионным эталоном» [1] и обычно используется в импульсных источниках питания, где он обеспечивает обратную связь, указывающую, является ли выходное напряжение слишком высоким или слишком низким.Благодаря использованию специальной схемы, называемой запрещенной зоной, TL431 обеспечивает стабильное опорное напряжение в широком диапазоне температур. На блок-схеме TL431 ниже показано, что он имеет опорное напряжение 2,5 В и компаратор [1], но, глядя на кристалл, видно, что внутренне он сильно отличается от блок-схемы.

TL431 имеет долгую историю; он был представлен в 1978 году [2] и с тех пор является ключевой частью многих устройств. Он помогал регулировать блок питания Apple II и теперь используется в большинстве блоков питания ATX [3], а также в зарядное устройство для iPhone и другие зарядные устройства.Адаптер MagSafe и другие адаптеры для ноутбуков используют его, а также миникомпьютеры, Драйверы светодиодов, аудио источники питания, видеоигры и телевизоры. [4]

На фотографиях ниже показан TL431 внутри шести различных блоков питания. TL431 бывает разных форм и размеров; два наиболее распространенных показаны ниже. [5] Возможно, причина того, что TL431 не привлекает особого внимания, потому что он выглядит как простой транзистор, а не как микросхема.

Как компоненты реализованы в микросхеме TL431

Поскольку TL431 представляет собой довольно простую ИС, можно понять, что происходит с кремниевой схемой, внимательно изучив ее.Я покажу, как реализованы транзисторы, резисторы, предохранители и конденсаторы, а затем проведу обратный инжиниринг всей микросхемы.

Реализация различных типов транзисторов в IC

В микросхеме используются двухпереходные транзисторы NPN и PNP (в отличие от микросхем, подобных 6502, в которых используются полевые МОП-транзисторы). Если вы изучали электронику, вы, вероятно, видели схему NPN-транзистора, подобную приведенной ниже, на которой показаны коллектор (C), база (B) и эмиттер (E) транзистора. Транзистор изображен как сэндвич из P-кремния между двумя симметричными слоями N-кремния; слои N-P-N составляют транзистор NPN.Оказывается, на микросхеме транзисторы не выглядят так. База даже не посередине!

Символ и структура транзистора NPN.

На фото ниже показан один из транзисторов TL431 в том виде, в каком он изображен на микросхеме. Разные розовый и фиолетовый цвета — это области кремния, которые были легированы по-разному, образуя N- и P-области. Беловато-желтые области — это металлический слой микросхемы поверх кремния — они образуют провода, соединяющие коллектор, эмиттер и базу.

Под фотографией находится рисунок в разрезе, приблизительно показывающий, как устроен транзистор. [6] Есть намного больше, чем просто бутерброд N-P-N, который вы видите в книгах, но если вы внимательно посмотрите на вертикальное поперечное сечение под буквой E, вы можете найти N-P-N, который образует транзистор. Провод эмиттера (E) подключен к кремнию N +. Ниже находится слой P, подключенный к базовому контакту (B). А ниже находится слой N +, подключенный (косвенно) к коллектору (C). [7] Транзистор окружен кольцом P +, которое изолирует его от соседних компонентов.Поскольку большая часть транзисторов в TL431 представляет собой NPN-транзисторы с такой структурой, легко выбрать транзисторы и найти коллектор, базу и эмиттер, если вы знаете, что искать.

Транзистор NPN из кристалла TL431 и его кремниевая структура.

Выходной транзистор NPN в TL431 намного больше, чем у других транзисторов, поскольку он должен выдерживать полную токовую нагрузку устройства. Хотя большинство транзисторов работают от микроампер, этот транзистор поддерживает ток до 100 мА.Для поддержки этого тока он большой (занимает более 6% всей матрицы) и имеет широкие металлические соединения с эмиттером и коллектором.

Компоновка выходного транзистора сильно отличается от других NPN-транзисторов. Этот транзистор построен сбоку, с базой между эмиттером и коллектором. Металл слева подключается к 10 эмиттерам (голубоватый кремний N), каждый из которых окружен розоватым кремнием P для основания (средний провод). Коллектор (справа) имеет один большой контакт.Эмиттерный и базовый провода образуют вложенные «пальцы». Обратите внимание, как металл коллектора становится шире сверху вниз, чтобы поддерживать более высокий ток в нижней части транзистора. На изображении ниже показана деталь транзистора, а на фотографии кристалла — весь транзистор.

Крупный план сильноточного выходного транзистора в микросхеме TL431.

Транзисторы PNP имеют совершенно иную компоновку, чем транзисторы NPN. Они состоят из круглого эмиттера (P), окруженного кольцевым основанием (N), которое окружено коллектором (P).Это формирует сэндвич P-N-P по горизонтали (по бокам), в отличие от вертикальной структуры NPN-транзисторов. [8]

На схеме ниже показан один из транзисторов PNP в TL431, а также его поперечное сечение, показывающее кремниевую структуру. Обратите внимание, что хотя металлический контакт для базы находится на краю транзистора, он электрически подключен через области N и N + к своему активному кольцу между коллектором и эмиттером.

Структура транзистора PNP в микросхеме TL431.

Как резисторы реализованы в кремнии

Резисторы — ключевой компонент аналогового чипа, такого как TL431. Они выполнены в виде длинной полоски легированного кремния. (В этом чипе, похоже, для резисторов используется P-кремний.) Различное сопротивление достигается за счет использования резистивного материала разной длины: сопротивление пропорционально отношению длины к ширине.

На фото ниже показаны три резистора на кристалле. Три длинные горизонтальные полоски представляют собой резистивный кремний, из которого состоят резисторы.Над резисторами проходят желтовато-белые металлические жилы. Обратите внимание на квадратные контакты, где металлический слой соединен с резистором. Положения этих контактов определяют активную длину резистора и, следовательно, сопротивление. Сопротивление резистора внизу немного больше, потому что контакты немного дальше друг от друга. Два верхних резистора соединены последовательно металлом в верхнем левом углу.

Резисторы в TL431.

Резисторы в ИС имеют очень плохие допуски — сопротивление может варьироваться на 20% от микросхемы к микросхеме из-за различий в производственном процессе.Очевидно, это проблема для прецизионного чипа, такого как TL431. По этой причине TL431 сконструирован таким образом, что важным параметром является соотношение сопротивлений, особенно R1, R2, R3 и R4. Пока все сопротивления изменяются в одном и том же соотношении, их точные значения не имеют большого значения. Второй способ, которым микросхема снижает влияние вариаций, заключается в ее расположении. Резисторы расположены параллельными полосами одинаковой ширины, чтобы уменьшить влияние любой асимметрии сопротивления кремния. Резисторы также расположены близко друг к другу, чтобы минимизировать любые различия в свойствах кремния между различными частями микросхемы.Наконец, в следующем разделе показано, как можно отрегулировать сопротивление перед упаковкой чипа, чтобы точно настроить его производительность.

Кремниевые предохранители для подстройки резисторов

Одна особенность TL431, которую я не ожидал, — это предохранители для уменьшения сопротивлений. Во время производства микросхем эти предохранители могут перегорать, чтобы отрегулировать сопротивление и повысить точность микросхемы. Некоторые более дорогие микросхемы имеют резисторы с лазерной подгонкой, при которых лазер сжигает часть резистора до того, как микросхема упакована, обеспечивая больший контроль, чем предохранитель.

На фото кристалла ниже показана одна из цепей предохранителей. Есть небольшой резистор (на самом деле два параллельных резистора), подключенный параллельно предохранителю. Обычно предохранитель вызывает шунтирование резистора. В процессе изготовления можно измерить характеристики микросхемы. Если требуется большее сопротивление, два щупа контактируют с контактными площадками и подают большой ток. Это приведет к перегоранию предохранителя и добавлению небольшого сопротивления цепи. Таким образом, сопротивление в конечной цепи можно немного отрегулировать для повышения точности микросхемы.

Подстроечный предохранитель в TL431.

Конденсаторы

TL431 содержит два конденсатора внутри, и они реализованы по-разному.

Первый конденсатор (под текстом TLR431A) представляет собой диод с обратным смещением (красноватые и пурпурные полосы). Переход обратно смещенного диода имеет емкость, которую можно использовать для формирования конденсатора (подробности). Одним из ограничений этого типа конденсатора является изменение емкости в зависимости от напряжения из-за изменения ширины перехода.

Конденсатор перехода в микросхеме TL431 с встречно-штыревыми PN переходами. Идентификатор кристалла написан металлическим сверху.

Второй конденсатор сформирован совершенно по-другому и больше похож на традиционный конденсатор с двумя пластинами. Здесь особо не на что смотреть: у него есть большая металлическая пластина с кремнием N + под ней, действующим как вторая пластина. Форма неправильная, чтобы соответствовать другим частям схемы. Этот конденсатор занимает около 14% кристалла, демонстрируя, что конденсаторы очень неэффективно используют пространство в интегральных схемах.В таблице данных указано, что эти конденсаторы имеют емкость 20 пФ каждый; Не знаю, настоящая это ценность или нет.

Конденсатор в микросхеме TL431.

Микросхема TL431 реконструирована

Матрица TL431 с маркировкой.

На схеме выше показаны компоненты на кристалле TL431, помеченные в соответствии со схемой ниже. Из предыдущего обсуждения структура каждого компонента должна быть ясна. Три контакта микросхемы подключены к контактным площадкам «ref», «anode» и «cathode».Чип состоит из одного слоя металла (желтовато-белого цвета), соединяющего компоненты. На схеме показаны сопротивления с точки зрения неизвестного масштабного коэффициента R; 100 & Ом; вероятно, разумное значение для R, но я не знаю точного значения. Один большой сюрприз от взгляда на кристалл заключается в том, что значения компонентов сильно отличаются от значений на ранее опубликованных схемах. Эти значения существенно влияют на работу опорного напряжения запрещенной зоны. [9]

Внутренняя схема TL431

Как работает микросхема

Внешне TL431 прост в эксплуатации.Если напряжение на входе вывода ref превышает 2,5 В, выходной транзистор проводит ток, вызывая протекание тока между выводами катода и анода. В источнике питания это увеличение потока тока сигнализирует микросхеме управления источником питания (косвенно), заставляя ее уменьшать мощность, которая вернет напряжение к желаемому уровню. Таким образом, источник питания использует TL431 для поддержания стабильного выходного напряжения.

Я дам краткое описание внутренней работы чипа и напишу подробное объяснение позже.Самая интересная часть микросхемы — это опорное напряжение запрещенной зоны с температурной компенсацией. [10] Ключ к этому можно увидеть, посмотрев на кристалл: у транзистора Q5 площадь эмиттера в 8 раз больше, чем у Q4, поэтому температура на два транзистора влияет по-разному. Выходы этих транзисторов объединены R2, R3 и R4 в правильном соотношении, чтобы нейтрализовать влияние температуры, образуя стабильный эталон. [11] [12]

Напряжения из температурно-стабилизированной запрещенной зоны передаются в компаратор, который имеет входы Q6 и Q1; Q8 и Q9 управляют компаратором.Наконец, выходной сигнал компаратора проходит через Q10 для управления выходным транзистором Q11.

Удаление крышки с TL431 низкотехнологичным способом

Получение фотографии кристалла ИС обычно включает растворение кристалла в опасных кислотах, а затем фотографирование кристалла с помощью дорогостоящего металлургического микроскопа. (Zeptobars описывает здесь свой процесс). Мне было интересно, что бы я получил, если бы просто расколол TL431 плоскогубцами Vise-Grip и посмотрел бы с помощью дешевого микроскопа. Я сломал матрицу пополам, но все же получил некоторые интересные результаты.На рисунке ниже показан большой медный анод внутри корпуса, который действует как теплоотвод. Рядом с ним находится (большая часть) кристалл, который обычно устанавливается на медный анод, где находится белый кружок. Обратите внимание, насколько меньше размер кристалла, чем упаковка.

Корпус TL431, внутренний анод и большая часть кристалла.

Используя базовый микроскоп, Получил фото ниже. Хотя качество изображения не такое, как у Zeptobars, оно показывает структуру чипа лучше, чем я ожидал.Этот эксперимент показывает, что вы можете выполнять базовый уровень снятия колпачков и фотографирования кристаллов, не прибегая к опасным кислотам. На этой фотографии я вижу, что дешевые TL431, которые я заказал на eBay, идентичны тому, что сняли Zeptobars. Поскольку чип Zeptobars не соответствовал опубликованным схемам, я подумал, не получили ли они странный вариант чипа, но, видимо, нет.

Кусок матрицы TL431, сфотографированный через микроскоп.

Заключение

Неужели TL431 действительно самая популярная микросхема, о которой люди не слышали? Невозможно узнать наверняка, но я думаю, что это хороший кандидат.Похоже, что никто не публикует данные о том, какие ИС производятся в наибольших количествах. Некоторые источники говорят, что таймер 555 — самый популярный чип, который производится в миллиард в год (что мне кажется невероятно высоким). TL431 должен занимать первое место в списке популярности — у вас, вероятно, есть TL431 прямо сейчас под рукой (в зарядном устройстве телефона, адаптере питания ноутбука, блоке питания ПК или мониторе). Разница в том, что такие микросхемы, как 555 и 741, настолько известны, что являются почти частью поп-культуры. книги, футболки и даже кружки.Но если вы не работали с источниками питания, скорее всего, вы никогда не слышали о TL431. Таким образом, TL431 получает мой голос за наиболее распространенную микросхему, о которой люди не знают. Если у вас есть другие предложения по микросхемам, которые не привлекают того внимания, которого они заслуживают, оставьте комментарий.

Благодарности

Фотографии кристаллов сделаны Zeptobars (кроме фотографии, которую я сделал). Схема и анализ в значительной степени основаны на Работа Кристофа Бассо. [12] В ходе анализа было проведено обсуждение с Михаилом из Zeptobars и группой Visual 6502, в частности Б.Англ.

Примечания и ссылки

[1] Поскольку TL431 выполняет необычную функцию, для ее функции нет стандартного названия. В различных таблицах данных он описывается как «регулируемый шунтирующий регулятор», «программируемый прецизионный эталон», «программируемое опорное напряжение шунта», и «программируемый стабилитрон».

[2] Я откопал немного истории о происхождении TL431 от Texas Instruments. Справочник по регулятору напряжения (1977 г.). Чип-предшественник, TL430, был представлен как регулируемый шунтирующий регулятор в 1976 году. TL431 был создан как усовершенствование TL430 с большей точностью и стабильностью и назывался регулируемым шунтирующим регулятором precision .TL431 был объявлен как продукт будущего в 1977 году и выпущен в 1978 году. Еще одним продуктом будущего, о котором TI анонсировала в 1977 году, был TL432, который должен был стать «строительным блоком таймера / регулятора / компаратора», содержащим опорное напряжение, компаратор и бустерный транзистор в одном корпусе. предварительный технический паспорт. Но когда вышел TL432, от плана «строительного блока» отказались. TL432 оказался просто TL431 с другим порядком контактов, чтобы облегчить компоновку печатной платы. техническая спецификация.

[3] Современные блоки питания ATX (например, пример) часто содержат три TL431.Один обеспечивает обратную связь для резервного источника питания, другой обеспечивает обратную связь для основного источника питания, а третий используется в качестве линейного регулятора для выхода 3,3 В.

[4] Интересно посмотреть на импульсные блоки питания, которые не используют TL431. В более ранних импульсных источниках питания в качестве источника опорного напряжения обычно использовался стабилитрон. В первых источниках питания Apple II в качестве источника опорного напряжения использовался стабилитрон (Astec AA11040), но вскоре он был заменен на TL431 в версии Astec AA11040-B.Модель B Commodore CBM-II использовала TL430 вместо TL431, что является необычным выбором. В миникомпьютерах HP-1000 использовались как TL430 (p69), так и TL431 (p73). В оригинальном блоке питания IBM PC для справки использовался стабилитрон (вместе со многими операционными усилителями). В более поздних источниках питания ПК часто использовался ШИМ-контроллер TL494, который содержал собственный источник опорного напряжения и работал от вторичной обмотки. В других источниках питания ATX использовался SG6105, который включал в себя два TL431 внутри.

Зарядные устройства для телефонов обычно используют TL431.Недорогие подделки — исключение; вместо этого они часто используют стабилитрон, чтобы сэкономить несколько центов. Другим исключением являются зарядные устройства, такие как зарядное устройство для iPad, в которых используется регулировка на первичной стороне и вообще не используется обратная связь по напряжению с выхода. См. Мою статью об истории блоков питания для получения дополнительной информации.

[5] TL431 доступен в большем количестве пакетов, чем я ожидал. На двух фотографиях показан TL431 в транзисторном корпусе с тремя выводами (TO-92). На остальных фотографиях показан корпус SOT23-3 для поверхностного монтажа.TL431 также выпускается в корпусах для поверхностного монтажа с 4, 5, 6 или 8 выводами (SOT-89, SOT23-5, SOT323-6, SO-8 или MSOP-8), а также более крупный корпус, такой как силовой транзистор (TO-252) или 8-контактный корпус IC (DIP-8). (фотографий).

[6] Для получения дополнительной информации о том, как биполярные транзисторы реализованы в кремнии, существует множество источников. Полупроводниковая технология дает хороший обзор конструкции NPN-транзистора. «Базовая обработка интегральных схем» — это презентация, в которой очень подробно описывается изготовление транзисторов.Диаграмма Википедии также полезна.

[7] Вы могли задаться вопросом, почему существует различие между коллектором и эмиттером транзистора, когда простая картина транзистора полностью симметрична. Оба подключаются к слою N, так почему это важно? Как видно на фотографии кристалла, в реальном транзисторе коллектор и эмиттер сильно отличаются. Помимо очень большой разницы в размерах, также отличается легирование кремнием. В результате транзистор будет иметь плохое усиление, если поменять местами коллектор и эмиттер.

[8] Транзисторы PNP в TL431 имеют круговую структуру, которая сильно отличается от транзисторов NPN. Круговая структура, используемая для транзисторов PNP в TL431, проиллюстрирована в книге «Разработка аналоговых микросхем» Ганса Камензинда, который был разработчиком таймера 555. Если вы хотите узнать больше о работе аналоговых микросхем, я настоятельно рекомендую книгу Камензинда, в которой аналоговые схемы подробно объясняются с минимумом математики. Загрузите бесплатный PDF или получите печатная версия.

Структура транзистора PNP также объясняется в Принципах полупроводниковых устройств. Анализ и проектирование аналоговых интегральных схем предоставляет подробные модели биполярных транзисторов и способы их изготовления в ИС.

[9] Транзисторы и резисторы в кристалле, который я исследовал, имеют очень разные значения от значений, опубликованных другими. Эти значения существенно влияют на работу опорного напряжения запрещенной зоны. Конкретно, предыдущие схемы показывают R2 и R3 в соотношении 1: 3, а Q5 имеет в 2 раза большую площадь эмиттера, чем Q4.На фото кристалла R2 и R3 равны, а площадь эмиттера Q5 в 8 раз больше, чем у Q4. Эти отношения приводят к другому ΔVbe. Чтобы компенсировать это, R1 и R4 различаются между предыдущими схемами и фотографией кристалла. Я объясню это подробно в более поздней статье, но суммирую Vref = 2 * Vbe + (2 * R1 + R2) / R4 * ΔVbe, что составляет около 2,5 вольт. Обратите внимание, что соотношение сопротивлений имеет значение, а не значения; это помогает противодействовать плохим допускам резисторов в микросхеме.

В кристалле Q8 сформирован из двух параллельно включенных транзисторов.Я ожидал, что Q8 и Q9 будут идентичны, чтобы сформировать сбалансированный компаратор, поэтому я не понимаю мотивацию, стоящую за этим. Моя основная теория заключается в том, что это немного увеличивает опорное напряжение до 2,5 В. Б. Энгл предполагает, что это может помочь устройству лучше работать при низком напряжении.

[10] Я не буду вдаваться в подробности ссылки на запрещенную зону, упомяну только, что это звучит как какое-то сумасшедшее квантовое устройство, но на самом деле это всего лишь пара транзисторов. Для получения дополнительной информации о том, как работает эталон запрещенной зоны, см. Как сделать эталон напряжения запрещенной зоны в одном легком уроке Пола Брокоу, изобретателя Ссылка на запрещенную зону.Презентация по ссылке на запрещенную зону находится здесь.

[11] В некотором смысле схема запрещенной зоны в TL431 работает «в обратном направлении» по отношению к обычному опорному напряжению запрещенной зоны. Обычная запрещенная схема обеспечивает необходимые эмиттерные напряжения для получения желаемого напряжения на выходе. Схема TL431 принимает опорное напряжение в качестве входа, а напряжения эмиттера используются в качестве выходов для компаратора. Другими словами, в отличие от блок-схемы, внутри TL431 есть стабильное опорное напряжение , а не , которое сравнивается с опорным входом.Вместо этого вход ref генерирует два сигнала для компаратора, которые совпадают, когда на входе 2,5 вольта.

[12] О TL431 написано много статей, но они, как правило, очень технические, предполагая наличие знаний в теории управления, графиках Боде и т. Д. TL431 в контурах импульсных источников питания — это классический образец TL431 Кристофа Бассо и Петра Каданка. Это объясняет TL431 от внутренних компонентов через компенсацию контура до фактического источника питания. Он включает подробную схему и описание внутренней работы TL431.Другие статьи по теме доступны на сайте powerelectronics.com. Проектирование с использованием TL431, Ray Ridley, Switching Power Magazine — это подробное объяснение того, как использовать TL431 для обратной связи по источнику питания, а также детали компенсации петли. TL431 в разделе «Управление импульсными источниками питания» — это подробная презентация ON Semiconductor. Техническое описание TL431 включает схему внутреннего устройства микросхемы. Как ни странно, сопротивления на этой схеме сильно отличаются от того, что видно на кристалле.

tl431% 20 техническое описание и примечания к приложению

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 применения 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

Резюме: 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 TL431 ТРАНЗИСТОРНЫЙ эквивалент 2н 2483 КОНДЕНСАТОРЫ S / BIP / SCB345100 / B / 30/10 / SMD 106 c
2003 — TL431

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 применения 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 инструкция 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 100 мА 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 применения 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 применения 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 применения 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 приложений 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 применения 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, TL431 ТРАНЗИСТОРНЫЙ эквивалент 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 применения 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 — TI 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

Распиновка регулятора TL431, характеристики и техническое описание

TL431 — это диод-стабилизатор , выходное напряжение которого можно программировать, изменяя номиналы подключенных к нему резисторов.Он действует почти как стабилитрон, за исключением того, что номинальное напряжение этой ИС является программируемым. Обычно он используется для обеспечения отрицательного или положительного опорного напряжения.

Конфигурация контактов

Номер контакта

Имя контакта

Описание

1

Номер ссылки

Этот вывод устанавливает номинальное напряжение стабилитрона.

2

Анод

Анод эквивалентного стабилитрона

3

Катод

Катод эквивалентного стабилитрона

Характеристики
  • Программируемый стабилитрон
  • Выходное напряжение: 2.От 5 В до 36 В
  • Выходной ток: от 1 мА до 100 мА (ток стока)
  • Допуск выходного напряжения: ± 4%
  • Выходное сопротивление: 0,22 Ом
  • Доступен в корпусах To-92 (3 контакта) и PDIP, SOIC (8 контактов)

Примечание: Полную техническую информацию можно найти в таблице данных TL431 , приведенной в конце этой страницы.

TL431 Альтернатива

Стабилитроны

Варианты

TLV431, TS431LI, LM431

TL431 Обзор

TL431 — это программируемый шунтирующий регулятор , который может обеспечивать как положительное, так и отрицательное опорное напряжение.Это стабилитрон, номинальное напряжение которого можно регулировать в зависимости от номинала резисторов, подключенных к опорному выводу. Он обычно используется в качестве недорогого источника опорного напряжения в изолированных цепях питания.

Из показанной выше внутренней схемы IC мы можем заметить, что она состоит из NPN-транзистора с операционным усилителем, который имеет точное напряжение 2,5 В на неинвертирующем выводе. Коллектор и эмиттерный вывод транзистора образуют катод и анодный вывод IC соответственно.Теперь вы можете думать об ИС как о компараторе, у которого одна сторона компаратора имеет точное 2,5 В, а другая сторона может быть настроена с помощью эталонного вывода.

Это свойство очень удобно для импульсных источников питания, где TL431 может использоваться для сравнения выходного напряжения с желаемым напряжением и обеспечения обратной связи для управления частотой переключения. Обычно вместе с этой установкой используется оптопара для изоляции стороны высокого напряжения. Помимо этого, микросхема находит применение во многих схемах, где можно использовать стабилитрон, некоторые из них перечислены ниже.

Приложения
  • Импульсный режим Источники питания
  • Изолированные цепи питания
  • Компараторы напряжения
  • Цепи регулирования тока

2D модель (ТО-92)

Микросхема также доступна в 8-выводном корпусе.

Схем

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *