Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

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:

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

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

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров...

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: 3 060)

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: 1 175)

homemade-circuits.com

Блок питания 0...30 В / 3A

Набор для сборки регулируемого блока питания...

краткое описание, назначение, технические характеристики

Микросхема TL431 datasheet создана в конце 70-х годов, однако и по сегодняшний день она широко применяется в радиолюбительской деятельности и в промышленности. Эта микросхема представляет собой интегральный регулируемый стабилизатор, который нашел широкое применение в различных блоках питания.

Описание работы

TL431 datasheet имеет всего три вывода, однако в ее корпусе спрятано десять транзисторов (компаратор). Функции этого устройства и обычного стабилизатора похожи. Однако, благодаря подобному усложнению, микросхема имеет более высокий уровень термостабильности, а также повышенную крутизну характеристики.

Главной особенностью такого прибора является способность при помощи внешнего делителя изменять напряжение стабилизации в пределах 2,5-30 В. У некоторых моделей нижний порог может составлять 1,25 В. Схема компаратора, интегрированного в изделие datasheet TL431, состоит из следующих компонентов:

  • встроенный источник (весьма стабильный) опорного напряжения 2,5 В, который подключается к инверсному входу компаратора;
  • один вход прямого уровня;
  • на выходе компаратора транзистор, эмиттер и коллектор которого объединены с контактами питания;
  • диод для защиты от переполюсовки.

Транзистор имеет максимальный ток нагрузки 100 мА, а максимальное напряжение - 36 В. Для того чтобы сработал встроенный компаратор (соответственно, открылся транзистор на выходе микросхемы), необходимо на его вход подать напряжение выше опорного. На входе микросхемы включен делитель напряжения, состоящий из двух резисторов, он делит величину напряжения пополам. Это значит, что компаратор откроется при поступлении на вход схемы 5 В, на выходе делителя же получаем 2,5 В.

Если увеличивать сопротивление резистора, то необходимо также увеличивать и напряжение питания. Получается, что данная микросхема может работать в качестве стабилитрона в пределах 2,5-36 В.

Назначение и сфера применения

Не существует ни одного компьютерного блока питания, в котором бы не было микросхемы TL431 datasheet. Также ее можно встретить практически во всех импульсных маломощных источниках питания, например, в зарядках для мобильных телефонов. Эти микросхемы можно использовать не только по прямому назначению (стабилитрон для блоков питания), но и создавать на их базе различные световые индикаторы и звуковые сигнализаторы. С помощью таких приборов отслеживают множество различных параметров (но основным все-таки является напряжение). Существует множество схем на базе TL431 datasheet, благодаря которым можно собрать устройства, контролирующие уровень жидкости в емкости, влажность и температуру, давление газа или жидкости, освещенность. Перечисленные варианты - не единственно возможные, применение данной микросхемы на самом деле весьма широко, все зависит от желания конструктора.

Очень часто начинающие радиолюбители интересуются, чем можно заменить TL431. Аналог, конечно, существует. Так, можно использовать импортные изделия КА431 и отечественные устройства КР142ЕН19А, К1156ЕР5х.

Подведем итоги

Интегральная микросхема компании "TEXAS INSTRUMENTS" весьма надежна, имеет широкий рабочий диапазон, проста в эксплуатации, а самое главное, имеет доступную цену. Благодаря своим характеристикам, она выпускается более сорока лет и до сих пор остается востребованной.

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

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

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


Фото кристалла TL431. Оригинал Zeptobars.

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


Блок-схема TL431, взятая из даташита.

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

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


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

Как же радиоэлектронные компоненты выглядят в кремнии?


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

Реализация транзисторов различных типов


Микросхема использует как n-p-n, так и p-n-p биполярные транзисторы (в отличие от микросхем навроде 6502, в которых использовались MOSFET). Если вы изучали электронику в школе или в университете, вы возможно видели схему n-p-n транзистора (вроде той, что ниже), на которой показаны коллектор (обозначен как C), база (B) и эмиттер (E). Транзистор изображен в виде своеобразного бутерброда с P-слоем между двумя N-слоями, такое расположение слоёв характеризует транзистор как n-p-n. Однако, выясняется, что в микросхеме нет совершенно ничего схожего с этой схемой. Даже база находится не в центре!

Символьное обозначение и структура n-p-n транзистора.

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

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


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

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

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



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

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


Структура p-n-p транзистора.

Реализация резисторов в микросхеме


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

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


Резисторы.

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

Кремниевые перемычки для настройки сопротивлений


Вот чего я не ожидал в TL431, так это перемычек для подстройки сопротивлений. Во время производства микросхем эти перемычки могут быть удалены для того, чтобы отрегулировать сопротивления и повысить точность микросхемы. На некоторых более дорогих микросхемах есть сопротивления, которые могут быть удалены лазером, просто выжигающим часть резистора перед корпусированием. Точность настройки таким методом куда выше чем у перемычек.

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


Перемычка для настройки сопротивления

Конденсаторы


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

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


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

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


Конденсатор.

Реверс-инжиниринг TL431



Промаркированный кристалл TL431.

На схеме сверху выделены и поименованы элементы на кристалле, и затем перенесены на чертеж снизу. После всех разъяснений ранее, я думаю, структура любого элемента должна быть ясна. Три пина микросхемы подсоединены к площадкам «ref», «anode» и «cathode». Микросхема имеет один уровень металлизации (светло-желтый) для соединения компонентов. На чертеже сопротивление задаётся относительно неизвестного R. Наверное, 100 Ом вполне подходит, но я не знаю точного значения. Самым большим сюрпризом было то, что характеристики элементов сильно отличились от тех, что были опубликованы ранее в других схемах. Данные характеристики фундаментально сказываются на том, как в целом работает стабилитрон с напряжением запрещённой зоны. [9]


Чертеж TL431

Как работает микросхема?


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

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

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

«Открываем» микросхему низко-технологичным методом


Получение фотографии кристалла микросхемы обычно требует её растворения в опасных кислотах, и фотографирование самого кристалла с помощью дорогого металлографического микроскопа. (Zeptobars описывал этот процесс здесь). Мне было интересно что получится, если я просто разломаю TL431 зажимными щипцами и взгляну на него в дешёвый микроскоп. В процессе я переломил кристалл пополам, но всё равно получил интересные результаты. На изображении виден большой медный анод внутри корпуса, который еще работает и как радиатор. Рядом с ним кристалл (по крайней мере, большая его часть), который был установлен на аноде внутри белого круга. Заметили, насколько сам кристалл меньше своего корпуса?


Корпус TL431, внутренний анод и большая часть от кристалла.

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


Кусок кристалла, сфотографированный через микроскоп.

Заключение


На самом ли деле TL431 наиболее распространенная микросхема о которой не слышали люди? Нет надежного способа проверить, но я думаю что это хороший кандидат. Похоже, никто не публиковал данные, в которых другая микросхема была бы произведена в больших количествах. Некоторые источники утверждают что таймер 555 является наиболее распространенной микросхемой с миллиардными тиражами каждый год (не очень мне верится в такое большое число). Но TL431 точно располагается достаточно высоко в списке по распространенности. Вы, скорее всего, имеете TL431 в каком-то устройстве на расстоянии вытянутой руки прямо сейчас (ЗУ для телефона, адаптер питания для ноутбука, блок питания PC или монитора). Разница между 555 или 741 и TL431 в том, что эти микросхемы настолько широко известны, что уже стали чуть ли не частью поп-культуры — книги, майки и даже кружки. Но если вы не работаете с блоками питания, достаточно высоки шансы, что вы никогда и не слышали о TL431. Таким образом, я отдаю свой голос TL431 в такой странной номинации. Если у вас есть какие-то другие варианты микросхем, которые незаслуженно обошли вниманием, оставляйте комментарии.

Признательности


Снимки кристалла сделаны Zeptobars (за исключением моего). Чертёж и анализ основываются на работе Cristophe Basso [12] Кроме того, я значительно улучшил свой анализ с помощью дискуссий с Михаилом из Zeptobars и Visual 6502 group, в частности B. Engl.

Заметки и ссылки


1. Из-за того, что у TL431 не самая обычная функция, стандартного названия для элемента такого рода не существует. Разные даташиты дают такие имена: «регулируемый шунтирующий стабилизатор», «программируемый прецизионный источник опорного напряжения», «программируемый шунтирующий источник опорного напряжения», «программируемый стабилитрон». ↑

2. Я раскопал истоки возникновения TL431 в Voltage Regulator Handbook, опубликованным Texas Instruments в 1977 году. Предшественником этой микросхемы был TL430, выпущенный как регулируемый шунтирующий стабилизатор в 1976. TL431 был создан в том же 1976 как обновление для TL430 с улучшенной точностью и стабильностью, и поэтому был назван как регулируемый прецизионный шунтирующий стабилизатор. В 1977 его анонсировали как один из будущих продуктов TI, а выпустили в продажу уже в 1978. Другим анонсом являлся TL432, который должен был бы называться «Компоновочный блок из таймера/стабилизатора/компаратора» и состоять из источника опорного напряжения, компаратора и транзисторного усилителя, согласно предварительному даташиту. Но на момент выпуска TL432, план по предоставлению «компоновочных блоков» был забыт. TL432 превратился в аналог TL431 с другими расположением контактов для более удобной разводки плат (даташит). ↑

3. Современные ATX блоки питания (пример раз, пример два) зачастую содержат по три TL431. Один для обратной связи при резервном питании, второй для обратной связи в основной схеме питания, а третий берётся в качестве линейного регулятора для 3.3В выходного напряжения. ↑

4. Интересно взглянуть на импульсные БП, которые не используют TL431. Более ранние модели использовали опорный стабилитрон в качестве источника опорного напряжения. Например, такое практиковалось в первых экземплярах блоков питания для Apple II (Astec AA11040), но вскорости в них сделали замену стабилитрона на TL431 — Astec AA11040, ревизия B. В Commodore CBM-II, модель B, применялось необычное решение — TL430 вместо TL431. Оригинальный блок питания для IBM PC использовал опорный стабилитрон (вместе с кучей операционных усилителей). Позднее БП для PC часто использовали ШИМ-контроллер TL494, который уже содержал источник опорного напряжения для вторичной цепи. Другие БП могли содержать SG6105, уже включающий в себя два TL431.
В зарядных устройствах для телефонов обычно применяют TL431. Редко можно встретить дешёвую подделку этого элемента: проще взять опорный стабилитрон вместо него и сэкономить пару центов. Другим исключением могут являться такие зарядные устройства, как для iPad'a. В них реализована стабилизация в первичной цепи и не требуется совсем никакой обратной связи от выходного напряжения. В своей статье про блоки питания я описал это подробнее. ↑

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

6. Более детальную информацию о том, как устроен в кремнии биполярный транзистор, можно найти много где. Semiconductor Technology даёт неплохой обзор об устройстве n-p-n транзистора. Презентация Basic Integrated Circuit Processing очень детально описывает производство микросхем. Даже схемы с википедии очень интересны. ↑

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

8. p-n-p транзисторы в TL431 имеют круговую структуру, которая их очень сильно отличает от n-p-n. Эта круговая структура проиллюстрирована в книге Designing Analog Chips от Hans Camenzind, автора таймера 555. Если вы хотите узнать больше о том, как работают аналоговые микросхемы, то я рекомендую эту книгу, в которой детально разъясняется этот вопрос с минимумом математики. Бесплатный PDF или бумажная версия.
Кроме того, о структуре p-n-p транзисторов можно почитать в «Principles of Semiconductor». А книга «Analysis and Design of Analog Integrated Circuits» рассказывает о детальных моделях биполярных транзисторов и о том, как они имплементируются в микросхемах. ↑

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

10. Я не буду здесь углубляться в детали реализации стабилитрона с напряжением запрещённой зоны, разве упомяну что пусть его название и звучит как имя какого-то безумного квантового устройства, но, на самом деле, это просто пара транзисторов. Чтобы разобраться в том, как работает данный стабилитрон, можете поглядеть статью «How to make a bandgap voltage reference in one easy lesson» за авторством Paul Brokaw, изобретателя одноименного стабилитрона опорного напряжения. Кроме того есть еще такая презентация. ↑

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

12. Существует много статей о TL431, но они все с уклоном в матан и ожидают от читателя каких-либо начальных знаний по теории автоматического управления, графикам Боде, и так далее. «The TL431 in Switch-Mode Power Supplies loops» — классическая статья от Christophe Basso и Petr Kadanka. Она объясняет работу TL431 в цепи компенсации обратной связи в действующих блоках питания. Книжка содержит детальные чертежи и описания внутреннего устройства элемента. Еще есть интересные статьи на powerelectronics.com. В статье «Designing with the TL431» от Ray Ridley, для Switching Power Magazine, содержится подробное объяснение того, как использовать TL431 в цепях обратной связи для БП и так же объясняется работа компенсатора. Можно обратить внимание на презентацию «The TL431 in the Control of Switching Power Supplies» от ON Semiconductor. Конечно же, даташит тоже содержит чертежи внутреннего устройства микросхемы. Странно, но сопротивления на этих чертежах отличаются от тех, что я получил, исследуя фото кристалла. ↑

Что такое TL431 CAVR.ru

Рассказать в:

Рис. 1 TL431.

            

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

Для начала давайте посмотрим, что у неё внутри и обратимся к документации на микросхему ("даташит").
А внутри у неё с десяток транзисторов и всего три вывода, так что же это такое?

Рис. 2 Устройство TL431.

Оказывается всё очень просто. Внутри находится обычный компаратор, и что это такое, мы уже знаем.
Только здесь он играет немного другую роль, а именно - роль стабилитрона. Ещё его называют "Управляемый стабилитрон".
Как он работает?
Смотрим блок-схему TL431 на рисунке 2. Из схемы видно, компаратор имеет (очень стабильный) встроенный источник опорного напряжения 2,5 вольт (маленький квадратик) подключенный к инверсному входу, один прямой вход (R), транзистор на выходе компаратора, коллектор(К) и эмиттер(А) которого объединены с выводами питания компаратора и защитный диод от переполюсовки. Максимальный ток нагрузки этого транзистора до 100 мА, максимальное напряжение до 36 вольт.

Рис. 3 Цоколёвка TL431.

Теперь на примере простой схемы, изображенной на рисунке 4, разберём, как это всё работает.
Мы уже знаем, что внутри микросхемы (компаратора) имеется встроенный источник опорного напряжения 2,5 вольт. У первых выпусков микросхем, которые назывались TL430 - напряжение встроенного источника было 3 вольта, у более поздних выпусков, доходит до 1,5 вольта.
Значит, чтобы сработал компаратор (открылся выходной транзистор), необходимо на его вход (R) подать напряжение чуть превышающее опорное.

Рис. 4 Схема на TL431.

Из схемы видно, что на вход R микросхемы TL431, включен делитель напряжения из резисторов R2 и R3, резистор R1 ограничивает ток светодиода.
Так как резисторы делителя одинаковые, то компаратор сработает при напряжении, чуть превышающем 5 вольт. Это 2,5 вольта - встроенный источник, и 2,5 вольта - напряжение, снимаемое с делителя R2,R3 при напряжении питания 5 вольт.
То есть светодиод у нас загорится (откроется выходной транзистор) при напряжении питания - чуть превышающем 5 вольт.
Если увеличить сопротивление резистора R3, то необходимо будет увеличить напряжение источника питания больше 5 вольт, что бы напряжение на входе R микросхемы достигло 2,5 вольт.
А как же ток питания компаратора? Почему светодиод не горит, когда закрыт транзистор?
Всё очень просто, ток потребления встроенного компаратора - единицы микроампер, его не хватает, чтобы открыть исполнительное устройство и им можно пренебречь.
Получается, что если микросхему использовать как стабилитрон (основное её назначение), то мы можем с помощью подбора сопротивлений делителя сделать стабилитрон с любым напряжением стабилизации в пределах 2,5 - 36 вольт (максимальное ограничение по даташиту) - ответ "ДА".
Тогда возникают ещё вопросы. можно ли например заменить TL431 обычным компаратором?

- Можно, только необходимо будет собрать свой источник опорного напряжения на 2,5 вольт и подать питание на компаратор отдельно от выходного транзистора, так как ток его потребления может открыть исполнительное устройство.
Можно сделать опорное напряжение какое угодно (не обязательно 2,5 вольта), тогда придётся пересчитать сопротивления делителя, используемое совместно с TL431, чтобы при заданном выходном напряжении БП - напряжение подаваемое на вход компаратора было равно опорному.
Ещё один вопрос - а можно использовать TL431, как обычный компаратор и собрать на ней, допустим, терморегулятор, или что то подобное?

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

Рис. 5 Терморегулятор на TL431.

Здесь терморезистор (термистор) является датчиком температуры, и он уменьшает своё сопротивление при повышении температуры, т.е. имеет отрицательный ТКС (Температурный Коэффициент Сопротивления). Терморезисторы с положительным ТКС, т.е. сопротивление которых при увеличении температуры увеличивается - называются позисторы.
В этом терморегуляторе при превышении температуры выше установленного уровня переменным резистором, сработает реле (или какое либо исполнительное устройство) и контактами отключит нагрузку (тэны), или например включит вентиляторы в зависимости от поставленной задачи.
Эта схема обладает малым гистерезисом, и для его увеличения, необходимо вводить ПОС между выводами 1-3, например переменный резистор 1,0 - 0,5 мОм и величину его подобрать экспериментальным путём в зависимости от необходимого гистерезиса.
Если необходимо, чтобы исполнительное устройство срабатывало при понижении температуры, то датчик и регуляторы нужно поменять местами, то есть термистор включить в верхнее плечо, а переменное сопротивление с резистором - в нижнее.
И в заключении, Вы уже без труда разберётесь, как работает микросхема в схеме мощного блока питания, для питания трансиверов, которая приведена на рисунке 6.

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


Раздел: [Теоретические материалы]
Сохрани статью в:
Оставь свой комментарий или вопрос:

Управляемый стабилитрон TL431 и Линейный Лабораторный блок питания 0-35В 0-1А (можно сделать и на 10А)

Всем добрый день дорогие Муськовчане. Долго думал, писать этот обзор или нет. Но все же решил написать, что бы рассказать Вам, как можно сделать Лабораторный линейный блок питания с широкой регулировкой напряжения (грубо и точно) и ограничением тока. Главным электронным компонентом будет широко распространенный управляемый стабилитрон TL431. Я несколько раз покупал на Али эти радиодетали, как в в корпусе ТО-92, так и в SMD исполнении, так как данная деталь очень широко используется в радиотехнике. В общем, всех неравнодушных к электронике, любителей самоделок прошу под Кат…

Немного истории, это была первая схема которую я собрал после 25 летнего перерыва. Пришлось все осваивать заново, тем более технологии продвинулись, появилась возможность изготавливать печатные платы по технологии ЛУТ, о чем я даже не мог мечтать в далекой юности… И сразу же стал Вопрос №1 — кроме паяльника, авометра и канифоли любому радиолюбителю нужен Линейный лабораторный блок питания. Который я решил изготовить самостоятельно. Можно было бы, конечно, что -то сколхозить на LM317, и т.п свою первую поделку, но… Это не наш метод… ©, потому я решил сколхозить что-то посложнее…
Нашел форум «Паяльник», выбрал там схему… И пошло-поехало… Сразу предупреждаю схема не моя, а замечательного автора, моего ныне друга Владимира 65, я как раз попал на начало обсуждения этой схемы, которая была проверена только в мультисиме, и в железе, я и еще пару форумчан собирали и проходили все возможные грабли, загубив кучу радиодеталей… Все печатные платы были нарисованы самостоятельно, понятно, что очень далеки до совершенства, но тем не менее блок питания работает больше 3-х лет, давая очень чистое от помех выходное напряжение… Потом была изготовлена 2 и 3 версия, но у меня на столе до сих пор работает именно этот первый мой «колхозный» блок питания.
Я дам прямую ссылку на тему, желающие повторить данный блок питания могут выбрать кучу вариантов под любые свои нужды, там же есть архивы с печатными платами разных авторов (и моя в том числе), потому выбор есть… Вот ссылка на тему: forum.cxem.net/index.php?/topic/123103-лабораторный-бп-на-tl431
Поскольку обзор про управляемый стабилитрон TL431 то дам популярное описание, что это такое. Желающие пополнить свой багаж знаний могут пройти по этой ссылке и прочитать про микросхему самостоятельно: vprl.ru/publ/tekhnologii/nachinajushhim/tl431_chto_ehto_za_quot_zver_quot_takoj/9-1-0-17
Мы же не будем отвлекаться и будем собирать Лабораторный блок питания.
Схема первой версии Лабораторного блока питания на TL431 была такая, там присутствует 2 варианта силовой платы на 1 (или 1.5) Ампера и на 10 Ампер. Я вообще не понимаю ЛабБП на 10-20А… Это уже что угодно, но не Лабораторный блок питания… Но по многочисленным просьбам трудящихся, пусть будет 2 варианта:

Я же решил собрать вариант 0-35В и возможность ограничения тока 0-1А. И пока еще не было ни одного случая, когда мне бы не хватило возможностей моего блока питания, именно как источника «чистого» питания без помех. Потому я буду рассказывать про свою версию.
Вот краткое описание схемы от автора Владимира65

под спойлером


Конструктивно источник питания состоит из 2-х плат, условно их назовем:
1. Плата управления

2. Силовая плата (на этой же плате расположен трансформатор для питания платы управления)

Увы, один силовой трансформатор нельзя использовать одновременно для силового напряжения и питания платы управления (если конечно не использовать отдельную, гальванически развязанную обмотку). У меня силовой трансформатор ТН-36, и я задействовал его все обмотки, потому пришлось купить небольшой трансформатор для питания платы управления.
Трансформатор ТН36 (Трансформатор Накальный) имеет мощность 30W и 4 независимые обмотки по 6.3В способные выдать ток 1.2А каждая. И это очень удобно, т. к позволяет ввести ручное (или автоматическое) переключение обмоток, что бы минимизировать тепловыделение на силовом транзисторе. Линейный блок питания, не смотря на замечательную чистоту выходного напряжения от помех, имеет такую особенность, что все «лишнее» напряжение падает на силовом транзисторе вызывая сильный нагрев… Рассмотрим на примере, скажем, вы на вход подали с трансформатора 30В, и выставили напряжение на выходе 5В. Грубо скажем, что 25В будут падать на силовом транзисторе и вызывать его сильный нагрев. Если же есть модуль переключения обмоток, то можно подать на выход не полное напряжение трансформатора, а скажем задействовать только одну обмотку с которой снимется 6В (а не 30), соотвественно на силовом транзисторе в тепло перейдет только 1В (а не 25В как выше было описано)…
Переключение обмоток было сделано на галетном переключателе. Схема ниже…

На рынке купил металлическую коробку от ЗУ «Ромашка», на его основе будет корпус моего ЛабБП На фото видно трансформатор и радиатор силового транзистора.

Пытаемся все собрать в кучу… Слабонервным не смотреть...))))

Колхозинг



Изготовил переднюю стенку из белого пластика… Получился вот такой симпатичный прибор…

Прибор имеет 3 ручки: 1. Регулировка ограничения тока; 2. Регулировка напряжения грубо; 3. Регулировка напряжения точно. Два светодиода, красный горит, когда блок находится в режиме ограничения тока, зеленый, когда блок находится в режиме стабилизации напряжения. Кроме того имеется ручка переключения обмоток, выключатель сетевого напряжения и 2 измерительных прибора: амперметр и Вольтметр.
В дальнейшем аналоговый прибор измерения напряжения был заменен электронным вольтметром с Али, т.к на шкале 0-30В точно выставить напряжение весьма проблематично.
Лицевая панель стала выглядеть так:

Колхозинг внутри под спойлером

колхозинг


Как можно заметить добавился еще один маленький трансформатор, для питания вольтметра, там же навесом распаян диодный мост и конденсатор. Вольтметр не прихотлив к питанию, потому подойдет любой трансформатор на 5-20В…
Вольтметр достаточно точный, и имеет небольшую погрешность…

Уже значительно позже, я купил осциллограф и замерил помехи на выходе при нагрузке 1А и напряжении 15В

Я до сих пор не очень умею читать осциллограммы, потому не буду комментировать результат, но мне кажется, что помех нет…
В общем в итоге у меня вышел отличный Лабораторный линейный блок питания, напряжение регулируется от 200мВ

и до 39В (без нагрузки или с слабой нагрузкой), при нагрузке 1А напряжение просаживается до 35В.

Мое животное прочитало обзор, судя по фото ему было ОЧЕНЬ интересно… Надеюсь Вам тоже…

Животное

Как проверить TL431

Заказал я себе немного тех самых TL431, а это не что иное как интегральная схема трёхвыводного регулируемого параллельного стабилизатора напряжения с улучшенной температурной стабильностью.

Даташит

Как я уже не однократно писал, радиоэлементы полученные с Алика, даже с проверенных магазинов, желательно проверять по получению.
Для проверки этого элемента можно собрать простенькую схему:

Результат работы схемы должен быть следующий: при таком положении кнопки SB1 как на схеме, на выходе должно быть 5В, при нажатой кнопке - 2,5В, так как судя по Даташиту опорное напряжение равно именно те 2,5В.

Реклама
Кабель питания Raspberry pi 4, 5 В, 3 А Отзывы: ***Отличный продукт! Прибыл очень быстро в BR.***
Реклама
Паяльная канифоль паяльника Отзывы: ***Вроде не воняет***
Собираем на макетке схемку и проводим измерения:

На входе 12В:

В исходном положении положенные 5В:

Вместо кнопки у меня перемычка и опорное напряжение 2,5В:

Вывод: все соответствует требованиям, это конечно не все, можно было бы заморочиться и проверить все параметры, которые указаны в документации, но в данном случае я не вижу в этом никакого смысла.

Когда-то встречал статью о возможности проверить TL431 c помощью универсального тестера, не помню всего, но общий смысл такой, в разных положениях проверяем микросхемку, а это именно микросхемка(!) и запоминаем что нам показывают и сравниваем с эталоном...

но я думаю собрать такую схемку намного проще и информативнее, хотя каждый решает для себя сам))

И на последок для чего я все это дело заказал:

Схема будет такой:

Реклама
модуль внешнего зарядного устройства, двойной USB 5 в 1 А
Реклама
адаптер HDMI на VGA Отзывы: *** Упаковка в норме. Переходник рабочий.***

Смысл схемы в отображении критического разряда батареи, куда применять - исходя из предыдущей статьи про перевод универсального тестера на литий, я вам не скажу)))

И первые тесты этой схемы:

Схема срабатывает очень четко(!), но есть одно НО, схема отказалась у меня работать с красным светодиодом, а вот с синим, который видно на картинках, работает отлично, пока не разобрался почему, но будем искать, синий мне не нравится. Так же еще потестирую в плане потребления тока, есть ли смысл ставить кнопку или приемлемо оставить постоянно включенным это устройство. Все это я расскажу в следующей статье)
Скажу одно есть в планах оснастить рад устройств таким индикатором и даже заказать платки у Китайских друзей, такого опыта у меня еще нет, если будет все подробно расскажу.

TL431 - Ссылки с программируемой точностью

% PDF-1.4 % 1 0 объект > эндобдж 6 0 obj / Заголовок (TL431 - Ссылки с программируемой точностью) >> эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > поток application / pdf

  • ON Semiconductor
  • TL431 - эталонные номера с программируемой точностью
  • Интегральные схемы TL431A, B трехконтактные. программируемые диоды шунтирующего регулятора. Эти монолитные микросхемы напряжения эталоны работают как стабилитрон с низким температурным коэффициентом, который программируется от Vref до 36 В с двумя внешними резисторами.Эти устройства имеют широкий диапазон рабочего тока от 1,0 мА до 100 мА с типичным динамическим сопротивлением 0,22. Характеристики эти ссылки делают их отличной заменой стабилитронов в многие приложения, такие как цифровые вольтметры, источники питания и операционные Схема усилителя.
  • 2021-04-06T11: 43: 49-07: 00BroadVision, Inc.2021-04-06T12: 21: 27-07: 002021-04-06T12: 21: 27-07: 00Acrobat Distiller 21.0 (Windows) uuid: 259e4d67- 46e3-4756-aa77-6c0e1311259buuid: 3325d955-84cc-4828-ad83-cb025cef2485 конечный поток эндобдж 5 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 10 0 obj > эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > эндобдж 25 0 объект > эндобдж 26 0 объект > эндобдж 27 0 объект > эндобдж 28 0 объект > эндобдж 29 0 объект > эндобдж 30 0 объект > эндобдж 31 0 объект > эндобдж 32 0 объект > эндобдж 33 0 объект > эндобдж 34 0 объект > эндобдж 35 0 объект > эндобдж 36 0 объект > эндобдж 37 0 объект > эндобдж 38 0 объект > поток HW [o ܸ8, ZDEI "{> dAe, ixn3nb @ $ (D > go /) l \ c`v "GAD $% $) IU> DQ"].L۸w {[kNpc $ ŀrJ0e, & 2V_ 6H (̇'hnwevTk` EUVio -lCXMSMT [mYpvUoB7feV7] b = [0xz $ / y} SW \ = PNVq \ $ y ݴ + O-ipIS3] WY 蠭 X @ (| Икс , f1 & OqN ++ ZC \ AϷ ڴ] NM ծ m $ ('J 46IE𸑢 # x, c! * 3 = Svlc: ̕[email protected]*.l$Uftb) t ݌ࣉ ҮFNJ A (_5v.0 + .Wzg +] 9v @ pO > /g.yEV> BCfEƴO) 0qPn4z; 8raNbG

    TL431CLP datasheet - ti TL431, Регулируемый прецизионный шунтирующий регулятор


    D. мА D Низкий выходной шум D Регулируемое выходное напряжение. Vref 36 V
    - Нет внутреннего соединения TL431A. ПАКЕТ LP (ВИД СВЕРХУ) TL431, TL431A.ПАКЕТ DBV (ВИД СВЕРХУ)
    - Нет внутреннего соединения NU - Нет внешнего соединения TL432, TL432A. ПАКЕТ DBV (ВИД Сверху)

    TL431A, TL432 и TL432A - трехконтактные регулируемые шунтирующие регуляторы с заданной температурной стабильностью в применимых автомобильных, коммерческих и военных температурных диапазонах. Для выходного напряжения можно установить любое значение от Vref (приблизительно 2,5 В) до 36 В с помощью двух внешних резисторов (см. Рисунок 17). Эти устройства имеют типичное выходное сопротивление 0,2.Схема активного выхода обеспечивает очень резкую характеристику включения, что делает эти устройства отличной заменой стабилитронам во многих приложениях, таких как встроенное регулирование, регулируемые источники питания и импульсные источники питания. TL431AC, TL432C и TL432AC рассчитаны на работу при температуре от до 70 ° C, а TL431AI, TL432I и TL432AI - от температуры до 85 ° C.

    Имейте в виду, что в конце этого листа данных есть важное уведомление о наличии, стандартной гарантии и использовании в критических областях применения полупроводниковых продуктов Texas Instruments, а также отказ от ответственности.

    Информация о производстве актуальна на дату публикации. Продукция соответствует спецификациям согласно условиям стандартной гарантии Texas Instruments. Производственная обработка не обязательно включает тестирование всех параметров.

    TA PDIP (P) SOIC (D) SOP (PS) УПАКОВКА Тубус из 50 туб по 75 Катушка по 2500 Катушка с 2000 катушкой 70C SOT-23 (DBV) SOT-89 (PK) TO-226 / TO-92 (LP ) TSSOP (PW) PDIP (P) SOIC (D) Катушка 250 Катушка 3000 Катушка 1000 боеприпасов 2000 Катушка 2000 Туба 150 Катушка 2000 Туба 50 Туба 75 Катушка 2500 Катушка 85C SOT-23 (DBV ) SOT-89 (PK) TO-226 / TO-92 (LP) Катушка на 250 Катушка на 3000 Катушка на 1000 Катушка на 1000 Катушка на 2000 НОМЕР ЗАКАЗА TL431I T3I_ TBD TL431C T3C_ TBD TL431C T431 ВЕРХНЯЯ МАРКИРОВКА TL431CP

    Чертежи упаковки, стандартные объемы упаковки, тепловые характеристики, обозначения и рекомендации по проектированию печатных плат доступны на сайте www.ti.com/sc/package. DBV: Фактическая маркировка на верхней стороне имеет один дополнительный символ, обозначающий место сборки / тестирования. Обзор продукта

    TA PDIP (P) SOIC (D) SOP (PS) УПАКОВКА Тубус из 50 туб по 75 Катушка по 2500 Катушка с 2000 Катушка 70C SOT-23 (DBV) Катушка на 250 Катушка с 3000 навалом 1000 TO-226 / TO-92 (LP) Боеприпасы 2000 Катушка 2000 Туб 150 TSSOP (PW) PDIP (P) SOIC (D) до 85C Катушка 2000 Туб 50 Туб 75 Катушка 2500 Катушка 3000 SOT-23 (DBV) Катушка 250 Катушек 3000 TO-226 / TO-92 (LP) Объем 1000 катушек из 2000 НОМЕР ЗАКАЗА TL431AILP TL431AILPR TAI_ TBD TL431AIP TL431AC TAC_ TBD 431AC T431A ВЕРХНЯЯ МАРКИРОВКА TL431ACP


    TL431 техническое описание - Регулируемые прецизионные шунтирующие регуляторы

    2502V0S48LN : входное напряжение = 36-75 ;; Выходное напряжение = 2.0 ;; Выходной ток = 6А.

    AD4016M161RBA-5 : Работа при низком напряжении больше подходит для использования с резервным аккумулятором, портативной электроникой.

    BTS621L1 : Двухканальный интеллектуальный переключатель питания Highside. Защита от перегрузки Ограничение тока Защита от короткого замыкания Тепловое отключение Защита от перенапряжения (включая сброс нагрузки) Быстрое размагничивание индуктивных нагрузок Защита от обратного заряда аккумулятора1) Отключение по понижению и перенапряжению с автоматическим перезапуском и гистерезисом Диагностический выход открытого стока Обнаружение разомкнутой нагрузки во включенном состоянии CMOS-совместимый вход Потеря .

    BWP-12/125 Серия : 3 Вт, преобразователь постоянного тока в постоянный. Бюджетный! Высокого качества! Высоконадежный, 100% SMT-конструкция Стандартный DIP-корпус и распиновка Не требуются внешние компоненты или выходы 15 В Выбор из 3 широких диапазонов входного сигнала: 4,5-9 В 9-18 В 18-72 В Гарантированный КПД до 75% Полностью изолированный, гарантированный 500 В постоянного тока Внутренний входная / выходная фильтрация. Ограничение выходного тока до + 75С.

    DS2405T : Адресный коммутатор. Вывод PIO с открытым стоком управляется сопоставлением 64-битного, выгравированного лазером регистрационного номера, связанного с каждым устройством. Логический уровень вывода с открытым стоком может быть определен по шине 1-Wire для управления с обратной связью. Способность приемника вывода PIO больше 0.4V Несколько DS2405 могут быть идентифицированы на общей шине 1-Wire и могут быть включены или выключены независимо.

    EMK316BJ225ML : Стабилизатор выходного напряжения с низким падением напряжения. Это линейный стабилизатор напряжения на 150 мА в корпусе SOT-25. Этот регулятор имеет очень низкое падение напряжения и очень низкий ток заземления. Он разработан специально для портативных устройств, устройств с батарейным питанием и может управляться с помощью CMOS или TTL. Когда S52xxM отключен, потребление энергии падает почти до нуля. Регулятор напряжения с малым падением напряжения Низкий уровень покоя.

    FES16 : Сверхбыстрые выпрямители, пассивированные стеклом, 16 ампер. Высокая пропускная способность по току. Возможность высокого тока. Высокая надежность. Максимальное повторяющееся обратное напряжение Средний выпрямленный прямой ток, длина провода 0,375 дюйма = 100 ° C Непериодический пиковый прямой импульсный ток 8,3 мс Диапазон температур хранения одной полусинусоиды Рабочая температура перехода * Эти номинальные значения являются предельными значениями, выше которых пригодность к эксплуатации.

    HIP6003 : Широтно-импульсный модулятор Buck.Контроллер широтно-импульсного модулятора (PWM) Buck и монитор выходного напряжения HIP6003 обеспечивает полный контроль и защиту преобразователя постоянного тока, оптимизированного для высокопроизводительных микропроцессорных приложений. Он предназначен для управления N-канальным MOSFET в стандартной понижающей топологии. HIP6003 объединяет все функции управления, регулировки вывода и мониторинга.

    PT6441A : Plug-in Power Solutions-> Неизолированный-> Single Posi. ti PT6441, 3.3Vout 6A 5V-Input Регулируемый понижающий Isr.

    R1124N : Регуляторы с малым падением напряжения.

    SC1404 : Мобильный ШИМ-контроллер с несколькими выходами и виртуальным датчиком тока. Входной диапазон от 6 до 30 В (возможна работа при напряжении ниже 6 В) Двойные синхронные выходы 3,3 В и 5 В с фиксированной частотой или Psave для максимальной эффективности в широком диапазоне тока нагрузки 5 В / 50 мА Линейный регулятор 12 В / 200 мА Виртуальный ток линейного регулятора Чувство повышенной стабильности Точность с низкими потерями.

    TA7820S : Регуляторы положительного напряжения с тремя выводами.

    UCC28221 : Двойной чередующийся ШИМ-контроллер с программируемым максимальным рабочим циклом. Чередующийся ДВОЙНОЙ ШИМ-КОНТРОЛЛЕР С ПРОГРАММИРУЕМЫМ МАКСИМАЛЬНЫМ ЦИКЛОМ РАБОТЫ НА КАНАЛ СООТВЕТСТВУЮЩИЕ ЦЕПИ ВНУТРЕННЕЙ КОМПЕНСАЦИИ КРОНКА и датчик перенапряжения.

    PTH04T231W : PTH04T230 / 231W - это высокопроизводительный неизолированный силовой модуль с номиналом 6 А.Этот регулятор представляет собой 2-е поколение силовых модулей серии PTH, которые занимают меньше места и имеют улучшенные характеристики. PTH04T231W оптимизирован для использования там, где требуются все керамические конденсаторы. PTH04T230 / 231W работает в диапазоне входного напряжения от 2,2 В до 5,5 В.

    SGM811 : Контрольные схемы SGM811 контролируют напряжение источника питания в микропроцессоре Контрольные схемы SGM811 контролируют напряжение источника питания в микропроцессоре и цифровых системах.SGM811 предназначен для контроля семи различных напряжений, эти напряжения были выбраны для эффективного контроля уровней напряжения питания 2,5 В, 3 В, 3,3 В и 5 В.

    LT3663 : Понижающий импульсный стабилизатор 1,2 А, 1,5 МГц с ограничением выходного тока LT3663 - это понижающий импульсный стабилизатор в режиме 1,5 МГц с программируемым пределом выходного тока. Ограничение тока точно контролирует рассеиваемую мощность системы и уменьшает размер компонентов тракта питания.Широкий диапазон рабочего входного напряжения от 7,5 В до 36 В (60 В.

    AMIS-30532 : Драйвер шагового двигателя AMIS-30532 - это микрошаговый драйвер шагового двигателя для биполярных шаговых двигателей. Чип соединен через контакты ввода / вывода и интерфейс SPI с внешним микроконтроллером. Он имеет встроенный регулятор напряжения, сброс-выход и сброс сторожевого таймера, способный питать периферийные устройства. AMIS-30532 содержит таблицу текущего перевода.

    AC200X : Модули переменного и постоянного тока с одним выходом серии AC100X мощностью 100 Вт с одним выходом и функцией коррекции коэффициента мощности.

    BQ20Z655-R1 : Датчик газа, совместимый с SBS 1.1, с технологией отслеживания импеданса. Датчик газа bq20z655-R1, совместимый с SBS, и защитная ИС, включающая запатентованную технологию отслеживания импеданса, представляет собой единое решение, предназначенное для установки в аккумуляторном блоке или внутри системы. . Bq20z655-R1 измеряет и поддерживает точный учет доступного заряда литий-ионных или литий-полимерных материалов.

    TL431 Шунтирующий регулятор: распиновка, техническое описание, схемы [видео]

    TL431 - шунтирующий регулятор. В этом блоге описывается распиновка регулятора TL431 , таблица данных, эквивалент, функции и другая информация о том, как использовать и где использовать это устройство.

    В этом видео представлены схемы источника питания шунтирующего регулятора TL431


    Каталог


    Распиновка TL431


    TL431 Параметры

    Начальная точность (макс.) (%)

    0,5, 1, 2

    Iout / Iz (макс.) (МА)

    100

    Iz для регулирования (мин) (мкА)

    400

    Диапазон рабочих температур (C)

    от -40 до 85, от -40 до 125, от 0 до 70

    Рейтинг

    Каталог

    Опорное напряжение

    Регулируемый

    Температурный коэффициент (макс.) (Ppm / градус C)

    92

    ВО (В)

    2.495

    Регулировка VO (макс.) (В)

    36

    Регулировка VO (мин.) (В)

    2.495


    TL431 Цепь

    • Прецизионный сильноточный регулятор серии

    • Управление выходом трехконтактного фиксированного регулятора

    • Сильноточный шунтирующий регулятор

    TL431 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)

    TL431 Приложение

    • Режим переключения Источники питания
    • Изолированные цепи питания
    • Компараторы напряжения
    • Цепи регулирования тока

    TL431 Пакет


    TL431 Advantage

    Калькулятор TL431

    Устройство TL431 представляет собой регулируемый шунтирующий регулятор с тремя выводами с заданной температурной стабильностью в применимых автомобильных, коммерческих и военных диапазонах температур.Для выходного напряжения можно установить любое значение от Vref (приблизительно 2,5 В) до 36 В с помощью двух внешних резисторов. Устройство имеет типичное выходное сопротивление 0,2 Ом. Схема активного выхода обеспечивает очень резкую характеристику включения, что делает эти устройства отличной заменой стабилитронам во многих приложениях, таких как встроенное регулирование, регулируемые источники питания и импульсные источники питания. TL431 предлагается в трех классах с начальными допусками (при 25 ° C) 0,5%, 1% и 2% для классов B, A и стандартного соответственно.Кроме того, низкий дрейф выходного сигнала в зависимости от температуры обеспечивает хорошую стабильность во всем температурном диапазоне.


    Функциональная блок-схема TL431

    Vref является внутренней ссылка 2.5V источник, подключенный к обратному входу операционного усилителя. Из характеристик операционного усилителя видно, что только когда напряжение на выводе REF (вывод того же направления) выше, чем Vref (2,5 В), ток будет течь в транзисторе. Когда неинвертирующее входное напряжение меньше 2.5 В, триод находится в отключенном состоянии (в идеальном состоянии), и ток через триод изменится с 1 мА до 100 мА при небольшом изменении напряжения на клеммах REF.

    Конечно, эта диаграмма ни в коем случае не является реальной внутренней структурой TL431 , но ее можно использовать для анализа и понимания схемы.


    TL431 Документы


    TL431 Производитель

    Texas Instruments Inc.(TI) - американская технологическая компания, которая разрабатывает и производит полупроводники и различные интегральные схемы, которые она продает разработчикам и производителям электроники по всему миру. Штаб-квартира находится в Далласе, штат Техас, США. По объему продаж TI входит в десятку ведущих мировых производителей полупроводников. Texas Instruments специализируется на разработке аналоговых микросхем и встроенных процессоров, на которые приходится более 80% их доходов. TI также производит технологию цифровой обработки света (DLP) и продукты для образовательных учреждений, включая калькуляторы, микроконтроллеры и многоядерные процессоры.На сегодняшний день у TI более 43 000 патентов по всему миру.


    Лист данных на компоненты

    TL431 Лист данных


    FAQ
    • Для чего нужен 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. С помощью специальной схемы называется запрещенной зоной, то TL431 обеспечивает ссылку стабильного напряжения в широком диапазоне температур.

    • Что такое транзистор TL431 T?

    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. Она обычно используются для обеспечения отрицательных или положительных источников опорного напряжения.

    • Как работает шунтирующий регулятор?

    Шунтирующий регулятор 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.

    TL431 примечания.

    TL431 примечания.

    TL431 примечания.

    Содержание


    Введение.

    Несмотря на свой возраст (выпущен в 1978 году, все еще находится в производстве в 2020 году), TL431 очень полезен для многих приложений (и стоит дешево).
    Их таблица данных не очень ясна (даже разработчики приложений некоторых производителей дают неправильные советы на основе таблицы данных).
    Я измерил Tl431, чтобы прояснить 2 пункта ниже.


    TL431.

    Ссылочных входной контакт напряжение и ток

    Абсолютный максимальный входной ток на вывод Ref определен как от -50 мкА до 10 мА. Напряжения не указаны.
    терпения контактное напряжение может идти от около 1 напряжения диода ниже напряжения на аноде до примерно 1 напряжения диода выше напряжения катода.
    Напряжение регулировочного штыря примерно на 0,6 В ниже анодного напряжения при входном токе -40 мкА. Это очень мало меняется при напряжении катод-анод от 0 В до 20 В.
    У меня нет измерений для диода Ref-Cathode.
    Для того, чтобы запутать, некоторые TL431 радиокомпонентов указать катодный ток по сравнению с катодным напряжением до напряжения рефов-анод -1,3 V - явно далеко за пределами абсолютного рейтинга максимального.

    Шум

    Опорное напряжение шума TL431 (измеренный, как на фиг.1 (a) ниже) указывается в диапазоне от 50 нВ / √Гц до 230 нВ / √Гц, в зависимости от того, какой лист данных вы используете.
    Некоторые размеры показаны ниже:


    Рис.1: Схема измерения шума TL431.

    Рис. 1 (a) - это установка, используемая для спецификации таблицы данных.
    Рис.1 (b) представляет собой схему с более высоким анодным напряжением. Увеличение выходного шума хорошо согласуется с разумным увеличением усиления (вклад теплового шума от R2, R3 составляет около 23 нВ / √Гц.
    Фиг.1 (c) поддерживает усиление по постоянному току на рис. 1 (b), уменьшая при этом усиление по переменному току ti 1. Шум должен быть таким же, как в схеме на рис. 1 (а), но я забыл измерить схему с 10 Шунтирующий конденсатор мкФ.
    Проблема с этой схемой заключается в том, что, если возможно замкнуть Vout на GND, C2 будет разряжаться через диод Ref-Anode регулятора, возможно, разрушив его.
    Рис.1 (d) используйте диод D1 для предотвращения разряда C2 через регулятор. Компромиссом для этого является температурная стабильность Vout.

    Таблица 1: Измерение шума TL431.
    Рис C1 Шум
    400 Гц..22 кГц
    Шум
    22 Гц..22 кГц
    Шум
    400 Гц..22 кГц
    Шум
    22 Гц..22 кГц
    Шумовое напряжение плотность
    1 (а) -91,9 дБн -91,9 дБн 19,7 мкВ 19,8 мкВ 140 нВ / √Гц
    1 (а) 10 мкФ -92.1 дБн -92,0 дБн 19,3 мкВ 19,5 мкВ 138 нВ / √Гц
    1 (б) -73,4 дБн -73,3 дБн 166 мкВ 168 мкВ 1,19 мкВ / √Гц
    1 (б) 10 мкФ -74,3 дБн -74,5 дБн 149 мкВ 147 мкВ 1,04 мкВ / √Гц
    1 ( б) 100 мкФ -82,5 дБн -81.7 дБн 58,2 мкВ 63,5 мкВ 449 нВ / √Гц
    1 (c) 100 мкФ -93,3 дБн -93,2 дБн 16,8 мкВ 16,9 мкВ 120 нВ / √Гц
    1 (г) 100 мкФ -93,4 дБн -93,3 дБн 16,5 мкВ 16,7 мкВ 118 нВ / √Гц
    [1] Фильтр 400 Гц..22 кГц используется для определения сетевого шума при измерении.Он должен показывать в пределах 0,1 дБ от фильтра 22 Гц..22 кГц.
    [2] Фильтр 22 Гц..22 кГц имеет полосу шума 20 кГц.
    [3] Плотность напряжения шума рассчитывается на основе измерения 22 Гц..22 кГц.
    [4] Измерения шума на рис.1 (b) очень чувствительны к внешним шумовым полям.

    Загрузки.

    Таблица с измерениями TL431.


    Список литературы.

    [1] Texas Instruments: TL431, TL432 datasheet, SLVS543P - август 2004 - Revised ноябрь 2018
    [2] On Semicunductor: TL431A, B Series, NCV431A, B Series, SCV431A datasheet », Январь 2019 г., ред. 40
    Включает простую модель для расчета устойчивости.
    [3] Diodes Incorporated: TL431 / TL432 техническое описание, номер документа DS35044 Rev.6 - 2, апрель 2012 г.
    [4] ST Microelectronics: техническое описание TL431 / TL432, номер документа D4467 Rev.12 декабря 2017 г.
    [5] Texas Instruments: Знакомство с диаграммами граничных условий стабильности в TL431, TL432 Data Sheet, SLVA482A – сентябрь 2011 г. – Редакция от января 2014 г.
    [6] Texas Instruments: установка шунтирующего напряжения на регулируемом шунте Регулятор, SLVA445 – сентябрь 2011 г.
    [7] Audio Perfection: Реалистичная SPICE-модель для TL431: имитация стабильности, шума, импеданса и производительности шунтирующего регулятора TL431
    [8] edaboard.com: Модель Spice для TL431

    Авторские права и отказ от ответственности.

    Уведомление об авторских правах.
    Эта веб-страница, включая, помимо прочего, весь текст, рисунки и фотографии, является интеллектуальной собственностью Пола Петерсена и защищена авторским правом ©.
    Воспроизведение или переиздание любыми способами строго запрещено международным законодательством об авторском праве.
    Автор предоставляет читателю право использовать эту информацию только в личных целях.
    Любое коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Пола Петерсена.

    Информация предоставляется на условиях «как есть» и считается правильной, однако вы несете ответственность за любое ее использование.

    Этот веб-сайт может содержать ссылки на веб-сайты за пределами домена Пола Петерсена (www.poulpetersen.dk).
    Poul Petersen не контролирует и не принимает на себя ответственность за содержание любых веб-сайтов за пределами собственного домена Poul Petersen.

    Поул Петерсен не использует файлы cookie для «улучшения вашего опыта» на этом веб-сайте.


    Poul Petersen, C / Faya 14, 35120 Arguineguín, Лас-Пальмас, Испания.
    Эл. Почта: [email protected]

    Указатель банкнот Пола Петерсена

    Индекс Poul Petersen diy


    © Пол Петерсен, 2020. Первая публикация: 20200419. Последнее обновление: 20200810. Действительный HTML!

    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 устройство TL431 называется программируемым шунтирующим стабилизатором, простым языком его можно понимать как регулируемый стабилитрон.

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

    TL431 обладает следующими основными характеристиками:

    • Выходное напряжение настраивается или программируется из 2.5 В (минимальное задание) до 36 В.
    • Низкое динамическое выходное сопротивление, около 0,2 Ом.
    • Допустимая нагрузка по току потребителя до 100 мА
    • В отличие от обычных стабилитронов, генерация шума незначительна.
    • 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 всего лишь пары резисторов TL431 можно подключить как шунтирующий стабилизатор для генерации выходных сигналов между 2.От 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 стабилизатора

    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 схеме.

    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 приведенные выше конфигурации могут быть использованы в любом месте, где могут потребоваться установка напряжения точности и ссылки, он широко используется в схемах SMPS в настоящее время для формирования точного опорного напряжения для подключенного опто ответвителя, который в Turn побуждает входной МОП-транзистор SMPS отрегулировать выходное напряжение точно до желаемых уровней.

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

    О Swagatam

    Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель . Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
    Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

    TL431-92_8092111.Загрузить техническое описание в формате PDF --- IC-ON-LINE

    PART Описание Чайник
    CJ431 РЕГУЛИРУЕМЫЙ ТОЧНЫЙ ОПОРНЫЙ ИСТОЧНИК
    Неизвестно
    ETC
    Список неклассифицированных производителей
    WT431 Регулируемый точный источник задания
    Weitron Technology
    BZV55-A56 BZV55-B10 BZV55-B11 BZV55-B12 BZV55-B13 2.опорного напряжения 5V 二极管 稳 V2
    низкого напряжения регулируемые шунта опорного 二极管 稳压 三人 制
    1,24 V регулируемый шунтирующий источник опорного напряжения 二极管 稳 V3
    ДИОДА ZENER СОД-80C 二极管 稳压 的 СОД - 80C
    ДИОДА ZENER 56V 二极管 稳 6V
    Программируемый опорное напряжение 二极管 稳 20V
    Программируемый источник опорного напряжения 二极管 稳 16V
    1.225V микроэнергетика опорного напряжения шунта
    опорного Высокая термическая стабильность микроэнергетика шунта напряжения
    5V или 3V NVRAM супервизора до двух LPSRAMs
    5-контактный супервизора с контрольным таймером и кнопкой сброс
    Регулируемый 0.6В открытого коллектора шунтирующий источник опорного напряжения
    1.24V программируемого шунта опорное напряжение
    регулятор напряжение Диоды (稳压 二 极
    регулятор напряжение диодов
    Bourns, Inc.
    Vishay Intertechnology, Inc.
    NXP Semiconductors N.V.
    Fox Electronics
    Advanced Analogic Technologies, Inc.
    Avago Technologies, Ltd.
    Philips Semiconductors
    259400 259402 259401 259364 259365 259367 259366 2 12 бит, 40 Мбит / с, 3.3 В, маломощный АЦП с внутренним опорным сигналом
    12-битный, 20 Мбит / с, 3,3 В, маломощный АЦП с внутренним опорным сигналом
    10-битный, 20 Мбит / с ADC
    ПРИВАРНАЯ МАСКА С ИЗНОСОМ ЗНАКА
    НЕОБХОДИМО НОСИТЬ РЕСПИРАТОРЫ ЗНАКА
    ЗНАК-АВАРИЙНЫЙ EXIT
    ПОДПИШИТЕСЬ СЕЙЧАС МОЙТЕ РУКИ
    ЗНАЙТЕ СЕЙЧАС МОЙТЕ РУКИ
    Точный формирователь сигнала 0,1% для компенсации пьезорезистивного датчика 标志 的 外套 必须
    Недорогой, 1% -ный усилитель сигнала для пьезорезистивных датчиков 标志 ,14 戴Преобразователь сигнала датчика с цифровой коррекцией точности 1% 标志 , 应急 出
    Microchip Technology, Inc.
    AS432 AS432A2DBVB AS432A1DA AS432A1DB AS432A1DBV7 1-ВЫХОД двухтерминных опорного напряжения, 1,24 В, PDSO5
    1.24V Прецизионный регулируемый шунтирующий Ссылка / усилитель
    ASTEC Semiconductor
    AP431L-7 AP431L-B AP431AL-13 AP431AL-7 AP431AL-A A РЕГУЛИРУЕМОЕ ПРЕЦИЗИОННЫЙ ШУНТ РЕГУЛЯТОР 可 调节 精密 并联 稳压 器
    РЕГУЛИРУЕМОЕ ПРЕЦИЗИОННЫЙ ШУНТ РЕГУЛЯТОР 1-ВЫВОД ТРЕТИЙ СРОК опорного напряжения, 2.495 В, PDSO3
    РЕГУЛИРУЕМОЕ ПРЕЦИЗИОННЫЙ ШУНТ РЕГУЛЯТОР 1-ВЫВОД ТРЕТИЙ СРОК опорного напряжения, 2,495 В, PDSO5
    http: //
    DIODES [Diodes Incorporated]
    Diodes Inc.
    稳压
    Diodes, Inc.
    AS2431A1VS13 AS2431A1VS7 AS2431A1VSB AS2431A1VSA A Прецизионная регулируемая ссылка шунта
    ASTEC Semiconductor
    CJ431-TO92 TO-92 Encapsulate Регулируемый источник задания
    ZP Semiconductor
    ACE432 Точность опорного напряжения регулируемый шунтирующий
    Технология ACE
    ACE432DEPH ACE432CAMH ACE432BEPH ACE432CBNH ACE432 Точность опорного напряжения регулируемый шунтирующий
    ACE Technology Co.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *