Разбиране на TL431: Изчерпателно ръководство за прецизността на регулаторите на шунта
Каталог
TL431 е интегриран интегриран чип с трикратна контролирана прецизна референтен чип с добра температурна стабилност.Поради високата си точност, ниският тих ток и изходния шум, той се използва широко в различни електронни устройства, като автоматично управление, управление на мощността и преобразуване на мощността.За да помогне на всеки да има по -добро разбиране на TL431, тази статия е съставила подходяща информация за TL431, елате и разгледайте.
Какво е TL431 регулатор?
TL431 е регулатор от 2,50V до 36V регулируем прецизен регулатор на шунта, произведен съвместно от Texas Instruments Incorporated (TI) и Motorola, включени в САЩ. Той има възможност за регулируем ток и е вид източник на референтно напрежение.Серията продукти на TL431 включват TL431C, TL431AC, TL431I, TL431AI, TL431M, TL431Y, с 6 модела.Серията TL431 се състои от шест модела.Структурата на вътрешната верига на тези модели е идентична, само малка разлика в отделните технически показатели.Тъй като TL431 има предимствата на малки размери, прецизно регулируемо референтно напрежение и голям изходен ток, той може да се използва за направата на различни регулатори.Характеристиките му на производителност включват непрекъснато регулируемо изходно напрежение до 36V, широк диапазон на работен ток от 0,1mA до 100mA, типична динамична съпротивление от 0,22 ома и ниска изходна фалшива.В допълнение, той има максимално входно напрежение от 37V, максимален работен ток от 150mA, вътрешно референтно напрежение от 2.5V и диапазон на изходно напрежение от 2,5 V до 30V.
Алтернативи и еквиваленти:
• TL431BILPRE3
Основни характеристики на TL431
Основните характеристики на TL431 включват:
Висока точност: Референтната точност на напрежението на TL431 може да достигне ± 2 процента или по -висока, което го прави способен да осигури стабилни и точни изходни напрежения в широк диапазон от напрежения.
Добра динамична ефективност: TL431 има бърз динамичен отговор.Той може бързо да регулира изходното напрежение, когато натоварването на захранването се промени, за да поддържа стабилен изход на захранването.
Опростен дизайн на веригата: Тъй като TL431 интегрира усилвател за грешка и източник на референтен напрежение, той може да опрости дизайна на веригата, да намали размера на веригата и да намали цената на захранването в дизайна на захранването.
Регулируемо изходно напрежение: Изходното напрежение на TL431 може да се регулира от два външни резистора, а неговият диапазон на регулиране е от 2,5 V до 36V, което е достатъчно за задоволяване на нуждите на различни вериги за захранване.
TL431 Оценки
Токовите, напрежение и мощностни оценки на всяко устройство показват неговите изисквания за мощност, т.е. колко ток и напрежение са достатъчни за работата му.Следващата таблица осигурява оценките на тока, мощността и напрежението на TL431.
Как да измерим качеството на TL431?
За да измерим дали работата на TL431 е добра, трябва да идентифицираме неговите щифтове като референтен терминал, анод и катод.След като потвърдим щифтовете, можем да следваме стъпките по -долу за измерване.Първо, ние регулираме обхвата на мултиметъра към блока RXLK, свързваме черната химикалка към анода и червената химикалка към катода.Това, което се измерва в този момент, е съпротивлението на TL431.На следващо място, обменяме тестовите проводници, тоест черната химикалка е свързана към катода, а червената писалка е свързана с анода.Понастоящем трябва да се покаже безкрайна обратна съпротивление.Това означава, че когато токът тече от анода към катода, TL431 може да бъде включен нормално;И когато токът тече от катода към анода, TL431 е изключен.На следващо място, ние все още съхраняваме многометровия диапазон в блока RXLK, свързваме черната химикалка към референтния терминал и червената химикалка към катода.Понастоящем не трябва да има ток, който тече през него, тоест няма индикации на електромера.След това, когато докоснем черната писалка с едната ръка и анода с другата ръка, показалеца трябва да се люлее значително.Когато тази ситуация е изпълнена, щифтът, докоснат на ръка, е референтният терминал.Последната стъпка е да се прекратява референтният терминал и анодът, тоест позволяват на тока да тече от референтния терминал и анода едновременно.В този случай, ако черният тестов проводник е свързан към катода, а червеният тестов проводник е свързан към анода, обикновено има по -малък спад на напрежението;И обратно, ако черният тестов проводник е свързан с анода, а червеният тестов проводник е свързан към катода, обикновено ще има сравнително голям спад на напрежението.Принципът на това измерване се основава на различните капки на напрежението на TL431 по време на напред и обратна проводимост.
За какво може да се използва?
• Монитор на напрежението
• Схема на лопата
• Регулатор на шунта
• Прецизен ограничител на тока
• Регулатор на шунт с висок ток
• PWM конвертор с референция
• Прецизен регулатор на сериите с висок ток
Как да разграничим трите пина на TL431?
TL431 има три пина, които са референтен терминал, анод и катод.За да разграничим тези три пина, можем да ги подредим отляво надясно с логото, обърнато към нас.По -конкретно, референтният терминал е щифтът, използван за въвеждане на референтното напрежение;Анодът е щифтът, през който тече токът;и катодът е щифтът, през който токът изтича.В практически приложения катодът обикновено е свързан към положителния полюс на захранването чрез резистор, ограничаващ тока, докато анодът е свързан към отрицателния полюс на захранването.Неговата диаграма на ПИН е следната:
ПИН 1 (Справка): Този щифт задава оценката на напрежението на Zener DioD.
Пин 2 (анод): анод на еквивалентния zener диод
Пин 3 (катод): Катод на еквивалентния Zener DioD
Структура и принцип на работа на TL431
TL431 е трикратен регулируем регулатор на шунт с отлична стабилност.Често се използва като регулируема референция на напрежението.Външната му структура се състои от три пина: катод, анод и референтно напрежение.Вътрешната структура е както е показано на фигурата.В повечето приложения на TL431 анодът обикновено е свързан към земята, а част от катодния ток преминава през източника на огледалния ток в долния ляв ъгъл на блок -диаграмата.Спадът на напрежението, генериран от този ток на резистора, плюс спад на напрежението между основата В и излъчвателя на транзистора, заедно представляват референтното напрежение от 2.5V.Структурата на междинния етап на TL431 е еквивалентна на диференциална верига на усилвател, докато изходният му етап приема структура на Darlington.Следователно, TL431 има не само вътрешно интегрирана референтна функция на напрежението, но също така интегрира функцията на оперативна верига на усилвател.
Според неговата функция, TL431 се състои от вътрешно интегрирано 2.5V референтно напрежение, диференциален OP-AMP и отворен колектор транзистор.Опростена диаграма на TL431 е показана по -долу.Когато напрежението на референтния щифт на напрежението е по-ниско от вътрешното референтно напрежение от 2,5 V, OP-AMP извежда ниско ниво, по това време триодът е в състояние на изключване, няма ток в TL431 (игнорирайки мъничкото изтичанеток);и когато напрежението на референтния щифт на напрежението е по-високо от вътрешното референтно напрежение, OP-AMP избира високо ниво, триодът се провежда и извлича ток от катода и влиза в областта на насищане бързо.Само когато напрежението на референтния щифт на напрежението е много близо до референтното напрежение, триодът ще работи в областта на усилване, от катода, за да извлече постоянен ток.Анализът показва, че при превключване на захранването оригиналната структура, която изисква дискретно референтно напрежение и оп-усилвател за обратна връзка, може да бъде добре заменена от TL431.
Предпазни мерки за приложение TL431
Когато използваме TL431, трябва да обърнем внимание на следните аспекти:
Обърнете внимание на текущия размер
Минималният ток, преминаващ през TL431, трябва да се запази над 1MA, в противен случай той ще загуби своята ефективност на регулирането на напрежението.В същото време максималният ток не може да надвиши 100mA, за да не повреди TL431.
Минимален задържащ ток и минимално катодно напрежение
Тъй като вътрешното референтно напрежение VREF на TL431 се поддържа от катодния ток и този ток трябва да бъде по-висок от определен праг, за да се осигури нормална работа, трябва да се обърне специално внимание по време на приложението: Когато изходният полюс на TL431 е в рязането-Извън състоянието, катодът все още се нуждае от поддържане на ток на задържане, по -голям от 0,2ma;Когато изходният полюс е в насищане, напрежението между полюсите трябва да бъде поне по -голямо от 2,2 V, за да се гарантира, че TL431 може да работи нормално.
Обърнете внимание на потреблението на енергия
Приемайки общия пакет To-92 като пример, максималната консумация на енергия на TL431 е 0,7W.Всъщност консумацията на енергия P на TL431 във веригата може да бъде изчислена по формулата p = vo*i, където VO е изходното напрежение и I е токът през TL431.Следователно, когато изходът не надвишава 5V, TL431 може да изведе максимален ток от 140mA;Когато изходното напрежение е 7V, то може да изведе ток от 10mA поради ограниченията на потреблението на енергия.Обикновено консумацията на енергия на TL431 варира от 0,5W до 1,2W.Когато работи при висока температура, високо напрежение или условия с висок ток, трябва да обърнем специално внимание на вентилацията, разсейването на топлината и безопасността на общата верига, за да предотвратим деградацията или повредата на работата, причинени от прекомерната консумация на енергия.
Обърнете внимание на избора на резистори за вземане на проби R1 и R2
Когато избираме материали и излагаме, трябва да дадем приоритет на прецизните резистори от същия тип с малък температурен коефициент, нисък шум и голям капацитет за мощност, за да се гарантира стабилността и надеждността.Според формулата Vo = 2.5*(1+R1/R2), когато VO е максимум 36V, можем да изчислим, че максималното съотношение R1 към R2 е 13,4, тоест максималната стойност на R1 трябва да бъде 13,4 пъти по -голяма оттози на R2.В допълнение, поради високото усилване на отворен контур и скоростта на реакция на TL431, когато точката на вземане на проби (тоест точката на свързване на R1 и R2) е далеч от двата полюса, веригата е предразположена към превишаване на самостоятелното самоуправлениевъзбуждане.Следователно, когато проектираме и използваме, трябва да обърнем специално внимание на местоположението на точката на вземане на проби, за да избегнем тази ситуация.
Често задавани въпроси [FAQ]
1. TL431 Zener DioDE?
Това е Zener DioD, който е програмируем.Изходното напрежение варира от 2,5 волта до 36 волта.Толерансът на изходното напрежение ще бъде +-4 процента Изходният ток или токът на мивката варира от 1 mA до 100 mA.
2. Каква е разликата между TL431 и TLV431?
TL431 е оригиналната стандартна референция на напрежението на шунта.TLV431 е референтна опция за по -ниско напрежение на TLV, но също така има някои различни спецификации.
3. Каква е функцията на TL431?
TL431 в конфигурация с отворен контур често се използва в сравнение на напрежението, монитор за напрежение, монитор за пренапрежение, детектор на напрежението на прозореца и много други видове употреби.TL431 е референция на напрежението на шунта, която обикновено се използва за тези приложения.
4. Какъв е еквивалентът на транзистор TL431?
Когато TL431 е повреден, ако няма заместване на същия модел, той може да бъде директно заменен с KA431, μA431, LM431, YL431, S431 и др. TL431 Suffix Letters показват ниво на продукта и работен температурен диапазон.
5. Какви са характеристиките на TL431?
Устройствата TL431 и TL432 са трикратни регулируеми регулируеми регулатори на шунти, с определена топлинна стабилност спрямо приложимите автомобилни, търговски и военни температурни диапазони.Изходното напрежение може да бъде зададено на всяка стойност между VREF (приблизително 2,5 V) и 36 V, с два външни резистора.