TL431 Spenningsregulator detaljert guide
2024-04-17 16095

TL431 er en tre-terminal kontrollert presisjonsreferanse integrert ChIP med god temperaturstabilitet.På grunn av den høye nøyaktigheten, det lave rolig strøm og utgangsstøy, er den mye brukt i en rekke elektroniske enheter, for eksempel automatisk kontroll, strømstyring og strømkonvertering.For å hjelpe alle med en bedre forståelse av TL431, har denne artikkelen samlet relevant informasjon om TL431.Kom og ta en titt.

TL431 er en 2,50V til 36V justerbar presisjon shuntregulator i fellesskap produsert av Texas Instruments Incorporated (TI) og Motorola Incorporated i USA.Den har muligheten til justerbar strømutgang og fungerer som en referansespenningskilde.TL431 -serien inkluderer TL431C, TL431AC, TL431I, TL431AI, TL431M, TL431Y, til sammen seks modeller.Disse modellene har en identisk intern kretsstruktur med bare mindre forskjeller i tekniske indikatorer.På grunn av sin kompakte størrelse, presisjonsjusterbar referansespenning og stor utgangsstrøm, kan TL431 brukes til å designe en rekke regulatorer.Ytelsesegenskapene inkluderer kontinuerlig justerbar utgangsspenning opp til 36V, et bredt driftsstrømområde fra 0,1 mA til 100 mA, en typisk dynamisk motstand på 0,22 ohm og lav utgangsstøy.I tillegg har den en maksimal inngangsspenning på 37V, en maksimal driftsstrøm på 150 mA, en intern referansespenning på 2,5V, og et utgangsspenningsområde fra 2,5V til 30V.

Referansespenningsnøyaktigheten til TL431 kan nå ± 2 prosent eller høyere, slik at den kan tilveiebringe stabile og nøyaktige utgangsspenninger over et bredt spennområde.

TL431 har rask dynamisk respons.Den kan raskt justere utgangsspenningen som respons på endringer i strømforsyningen, og sikre en stabil strømforsyningsutgang.

Ettersom TL431 integrerer en feilforsterker og en referansespenningskilde, forenkler den kretsdesign, reduserer kretsstørrelsen og senker strømforsyningskostnadene.

Utgangsspenningen til TL431 kan justeres ved hjelp av to eksterne motstander, og tilbyr et justeringsområde fra 2,5V til 36V, tilstrekkelig for forskjellige strømforsyningskretser.

Strømmen, spenningen og wattvurderingene til en hvilken som helst enhet indikerer strømkravene, dvs. hvor mye strøm og spenning som er tilstrekkelig for driften.Følgende tabell gir strøm-, strøm- og spenningsvurdering av TL431.

For å måle om ytelsen til TL431 er god, må vi identifisere pinnene som referanseterminal, anode og katode.Etter å ha bekreftet pinnene, kan vi følge trinnene nedenfor for å måle.Først justerer vi rekkevidden til multimeteret til RXLK -blokken, kobler den svarte pennen til anoden, og den røde pennen til katoden.Det som måles på dette tidspunktet er den fremre motstanden til TL431.Deretter veksler vi testlederne, det vil si den svarte pennen er koblet til katoden og den røde pennen er koblet til anoden.På dette tidspunktet skal uendelig omvendt motstand vises.Dette betyr at når strømmen strømmer fra anoden til katoden, kan TL431 slås på normalt;Og når strømmen strømmer fra katoden til anoden, er TL431 slått av.Deretter holder vi fortsatt multimeterområdet ved RXLK -blokken, kobler den svarte pennen til referanseterminalen, og den røde pennen til katoden.På dette tidspunktet skal det ikke være noen strøm som strømmer gjennom den, det vil si at det ikke er noen indikasjon på måleren.Når vi berører den svarte pennen med den ene hånden og anoden med den andre hånden, skal pekeren svinge betydelig.Når denne situasjonen er oppfylt, er pinnen berørt for hånd referansterminalen.Det siste trinnet er å kortslutte referanseterminalen og anoden, det vil si at strømmen kan strømme fra referanseterminalen og anoden samtidig.I dette tilfellet, hvis den svarte testledningen er koblet til katoden og den røde testledningen er koblet til anoden, vil det vanligvis være et mindre spenningsfall;Motsatt, hvis den svarte testledningen er koblet til anoden og den røde testledningen er koblet til katoden, vil det generelt være et relativt stort spenningsfall.Prinsippet for denne målingen er basert på de forskjellige spenningsdråpene til TL431 under fremover og bakoverføring.

Spenningsmonitor

Crowbar Circuit

Shuntregulator

Presisjonsstrømbegrenser

Høystrøm shuntregulator

PWM -omformer med referanse

Presisjonsregulator med høy strøm

TL431 har tre pinner, som er referanseterminalen, anode og katode.For å skille disse tre pinnene, kan vi ordne dem fra venstre til høyre med logoen som vender mot oss.Spesielt er referanseterminalen pinnen som brukes til å legge inn referansespenningen;Anoden er tappen som strømmen strømmer;Og katoden er tappen som strømmen strømmer ut fra.I praktiske anvendelser er katoden vanligvis koblet til den positive polen til strømforsyningen gjennom en strømbegrensende motstand, mens anoden er koblet til den negative polen til strømforsyningen.PIN -diagrammet er som følger:

PIN 1 (referanse): Denne pinnen angir spenningsvurderingen til Zener -dioden.

Pin 2 (Anode): Anode av den ekvivalente Zener Diode

Pin 3 (katode): katode av den ekvivalente zener -dioden

TL431 er en tre-terminal justerbar shuntregulator med utmerket stabilitet.Det brukes ofte som en justerbar spenningsreferanse.Den ytre strukturen består av tre pinner: katode, anode og referansespenning.Den interne strukturen er som vist på figuren.I de fleste anvendelser av TL431 er anoden vanligvis koblet til bakken, og en del av katodestrømmen strømmer gjennom speilstrømkilden i nedre venstre hjørne av blokkskjemaet.Spenningsfallet som genereres av denne strømmen på motstanden, pluss spenningsfallet mellom basen B og emitteren E av transistoren, utgjør til sammen referansespenningen på 2,5V.Den mellomliggende trinnstrukturen til TL431 tilsvarer en differensialforsterkerkrets, mens dens utgangstrinn vedtar en Darlington -struktur.Derfor har TL431 ikke bare en internt integrert spenningsreferansefunksjon, men integrerer også funksjonen til en operativ forsterkerkrets.

I henhold til dens funksjon består TL431 av en internt integrert 2,5V referansespenning, en differensiell OP-AMP og en åpen samlertransistor.Et forenklet diagram av TL431 er vist nedenfor.Når spenningen på referansespenningspinnen er lavere enn den indre referansespenningen på 2,5V, gir OP-AMP et lavt nivå, da trioden er i off-tilstanden, strømmer ingen strøm i TL431 (ignorerer den lille lekkasjennåværende);Og når spenningen på referansespenningspinnen er høyere enn den indre referansespenningen, gir OP-AMP et høyt nivå, triode dirigerer og trekker strøm fra katoden, og går raskt inn i metningsområdet.Først når spenningen på referansespenningspinnen er veldig nær referansespenningen, vil trioden fungere i forsterkningsområdet, fra katoden for å trekke ut en konstant strøm.Analysen viser at ved å bytte strømforsyning kan den opprinnelige strukturen som krever diskret referansespenning og OP-AMP for tilbakemelding erstattes godt av TL431.

Når vi bruker TL431, bør vi ta hensyn til følgende aspekter.

Minimumsstrømmen som strømmer gjennom TL431 må holdes over 1MA, ellers mister den sin spenningsregulering.Samtidig kan ikke den maksimale strømmen overstige 100mA for å unngå å skade TL431.

Siden den interne referansespenningen VREF for TL431 opprettholdes av katodestrømmen, og denne strømmen må være høyere enn en visAvskjæringstilstand, katoden trenger fortsatt å opprettholde en holdestrøm større enn 0,2 mA;Når utgangsstangen er i metning, må spenningen mellom polene være minst større enn 2,2V for å sikre at TL431 kan fungere normalt.

Å ta felles-92-pakken som et eksempel, er det maksimale strømforbruket av TL431 0,7W.Faktisk kan strømforbruket P for TL431 i kretsen beregnes med formelen P = VO*I, hvor VO er utgangsspenningen og jeg er strømmen gjennom TL431.Derfor, når utgangen ikke overstiger 5V, kan TL431 sende ut en maksimal strøm på 140 mA;Når utgangsspenningen er 7V, kan den bare sende ut en strøm på 10mA på grunn av begrensningene for strømforbruk.Vanligvis varierer strømforbruket av TL431 fra 0,5W til 1,2W.Når det fungerer under høy temperatur, høyspenning eller høye strømforhold, må vi være spesielt oppmerksom på ventilasjon, varmespredning og sikkerheten til den totale kretsen for å forhindre ytelsesnedbrytning eller skade forårsaket av overdreven strømforbruk.

Når vi velger materialer og legger ut, bør vi prioritere presisjonsmotstander av samme type med liten temperaturkoeffisient, lav støy og stor effektkapasitet for å sikre stabilitet og pålitelighet.I henhold til formelen VO = 2,5*(1+R1/R2), når VO er maksimalt 36V, kan vi beregne at det maksimale forholdet mellom R1 og R2 er 13,4, det vil si den maksimale verdien på R1 skal være 13,4 gangerdet av R2.I tillegg, på grunn av den høye åpne sløyfegevinsten og den raske responshastigheten til TL431, når prøvetakingspunktet (det vil si tilkoblingspunktet til R1 og R2) er langt borte fra de to polene, er kretsen utsatt for å overskride selv-eksitasjon.Derfor, når vi designer og bruker, må vi være spesielt oppmerksom på plasseringen av prøvetakingspunktet for å unngå denne situasjonen.

Ja, det er en programmerbar Zener -diode.Utgangsspenningen varierer fra 2,5 volt til 36 volt.Utgangsspenningstoleransen vil være ± 4 prosent.Utgangsstrømmen eller syngestrømmen varierer fra 1 mA til 100 mA.

TL431 er den originale standard shuntspenningsreferansen.TLV431 er et referansealternativ for lavere spenning for TLV, men har også noen forskjellige spesifikasjoner.

TL431 i en åpen sløyfekonfigurasjon brukes ofte som en spenningskomparator, undervoltingsmonitor, overspenningsmonitor, vindusspenningsdetektor og mange andre typer bruksområder.TL431 er en shuntspenningsreferanse som ofte brukes for disse applikasjonene.

Når TL431 er skadet, hvis det ikke er noen erstatning av den samme modellen, kan den direkte erstattes med KA431, μA431, LM431, YL431, S431, etc. TL431 suffiks bokstaver indikerer produktnivå og driftstemperaturområde.

TL431- og TL432-enhetene er tre-terminale justerbare shuntregulatorer, med spesifisert termisk stabilitet i forhold til anvendelige bil-, kommersielle og militære temperaturområder.Utgangsspenningen kan settes til hvilken som helst verdi mellom VREF (ca. 2,5 V) og 36 V, med to eksterne motstander.