TL431 spanningsregelaar gedetailleerde gids
2024-04-17 16090

TL431 is een drie-terminale gecontroleerde precisie-referentie-geïntegreerde chip met een goede temperatuurstabiliteit.Vanwege de hoge nauwkeurigheid, lage ruststroom en uitvoerruis wordt het veel gebruikt in verschillende elektronische apparaten, zoals automatische besturing, stroombeheer en stroomconversie.Om iedereen te helpen een beter begrip van TL431 te hebben, heeft dit artikel relevante informatie over TL431 verzameld.Kom eens kijken.

TL431 is een 2.50V tot 36V instelbare precisie shuntregelaar die gezamenlijk wordt geproduceerd door Texas Instruments Incorporated (TI) en Motorola opgenomen in de VS.Het heeft de mogelijkheid om instelbare stroomuitgang en dient als een referentiespanningsbron.De TL431 -serie omvat TL431C, TL431AC, TL431I, TL431AI, TL431M, TL431Y, in totaal zes modellen.Deze modellen delen een identieke interne circuitstructuur met slechts kleine verschillen in technische indicatoren.Vanwege zijn compacte grootte, precisie -instelbare referentiespanning en grote uitgangsstroom, kan de TL431 worden gebruikt om verschillende regulatoren te ontwerpen.De prestatiekarakteristieken zijn continu instelbare uitgangsspanning tot 36V, een breed bedrijfsstroombereik van 0,1 mA tot 100 mA, een typische dynamische weerstand van 0,22 ohm en lage uitgangsruis.Bovendien heeft het een maximale ingangsspanning van 37V, een maximale bedrijfsstroom van 150 mA, een interne referentiespanning van 2,5 V en een uitgangsspanningsbereik van 2,5 V tot 30V.

De referentiespanningsnauwkeurigheid van de TL431 kan ± 2 procent of hoger bereiken, waardoor deze stabiele en nauwkeurige uitgangsspanningen over een breed bereik van spanningen kan bieden.

TL431 heeft een snelle dynamische reactie.Het kan de uitgangsspanning snel aanpassen in reactie op de productiewijzigingen van de voeding, waardoor een stabiele voedingsputuitgang wordt gewaarborgd.

Aangezien de TL431 een foutversterker en een referentiespanningsbron integreert, vereenvoudigt deze het circuitontwerp, vermindert het circuitgrootte en verlaagt de voedingskosten.

De uitgangsspanning van de TL431 kan worden aangepast met behulp van twee externe weerstanden, met een aanpassingsbereik van 2,5 V tot 36V, voldoende voor verschillende voedingscircuits.

De stroom-, spannings- en wattage -beoordelingen van elk apparaat geven de vermogensvereisten aan, d.w.z. hoeveel stroom en spanning voldoende zijn voor de werking ervan.De volgende tabel biedt de stroom-, stroom- en spanningsbeoordelingen van de TL431.

Om te meten of de prestaties van de TL431 goed zijn, moeten we de pennen identificeren als de referentieterminal, anode en kathode.Nadat we de pinnen hebben bevestigd, kunnen we de onderstaande stappen volgen om te meten.Eerst passen we het bereik van de multimeter aan het RXLK -blok aan, verbinden de zwarte pen met de anode en de rode pen op de kathode.Wat op dit moment wordt gemeten, is de voorwaartse weerstand van de TL431.Vervolgens wisselen we de testkabels uit, dat wil zeggen dat de zwarte pen is verbonden met de kathode en de rode pen is verbonden met de anode.Op dit moment moet oneindige omgekeerde weerstand worden weergegeven.Dit betekent dat wanneer de stroom van de anode naar de kathode stroomt, de TL431 normaal kan worden ingeschakeld;en wanneer de stroom van de kathode naar de anode stroomt, wordt de TL431 uitgeschakeld.Vervolgens houden we nog steeds het multimeterbereik bij het RXLK -blok, verbind de zwarte pen met de referentieterminal en de rode pen op de kathode.Op dit moment mag er geen stroom doorheen stromen, dat wil zeggen dat er geen indicatie is op de meter.Wanneer we dan de zwarte pen met één hand en de anode met de andere hand aanraken, zou de aanwijzer aanzienlijk moeten zwaaien.Wanneer aan deze situatie wordt voldaan, is de pin met de hand de referentieterminal.De uiteindelijke stap is om de referentieterminal en de anode, dat wil zeggen, de stroom te kortsluiting uit de referentieterminal en de anode tegelijkertijd laten stromen.In dit geval, als de zwarte testkabel is aangesloten op de kathode en de rode testkabel is verbonden met de anode, is er meestal een kleinere spanningsval;Omgekeerd, als de zwarte testkabel is aangesloten op de anode en de rode testkabel is aangesloten op de kathode, is er over het algemeen een relatief grote spanningsval.Het principe van deze meting is gebaseerd op de verschillende spanningsdruppels van de TL431 tijdens voorwaartse en omgekeerde geleiding.

Spanningsmonitor

Crowbar Circuit

Shuntregulator

Precisiestroombegrenzer

Hoogstroom shuntregelaar

PWM -converter met referentie

Precisie Series met een hoogstroom Series Regulator

De TL431 heeft drie pennen, die de referentieterminal, anode en kathode zijn.Om deze drie pennen te onderscheiden, kunnen we ze van links naar rechts regelen met het logo waarmee we worden geconfronteerd.In het bijzonder is de referentieterminal de pin die wordt gebruikt om de referentiespanning in te voeren;De anode is de pin waardoor stroom stroomt;en de kathode is de pin waaruit de stroom eruit stroomt.In praktische toepassingen is de kathode meestal verbonden met de positieve pool van de voeding via een weerstandsbeperkende weerstand, terwijl de anode is verbonden met de negatieve pool van de voeding.Zijn pin -diagram is als volgt:

Pin 1 (referentie): Deze pin stelt de spanningsclassificatie van de zener -diode in.

Pin 2 (anode): Anode van de equivalente Zener -diode

Pin 3 (kathode): Kathode van de equivalente Zener -diode

De TL431 is een drie-terminale verstelbare shuntregelaar met uitstekende stabiliteit.Het wordt vaak gebruikt als een verstelbare spanningsreferentie.De externe structuur bestaat uit drie pennen: kathode, anode en referentiespanning.De interne structuur is zoals getoond in de figuur.In de meeste toepassingen van de TL431 is de anode meestal verbonden met de grond en stroomt een deel van de kathodestroom door de spiegelstroombron in de linkeronderhoek van het blokdiagram.De spanningsval gegenereerd door deze stroom op de weerstand, plus de spanningsdaling tussen de basis B en emitter E van de transistor, vormen samen de referentiespanning van 2,5 V.De tussenliggende stadiumstructuur van de TL431 is equivalent aan een differentiaalversterkercircuit, terwijl de uitvoerfase een Darlington -structuur aanneemt.Daarom heeft de TL431 niet alleen een intern geïntegreerde spanningsreferentiefunctie, maar integreert ook de functie van een operationeel versterkercircuit.

Volgens zijn functie bestaat de TL431 uit een intern geïntegreerde 2,5V-referentiespanning, een differentiële op-amp en een open collectortransistor.Een vereenvoudigd diagram van de TL431 wordt hieronder weergegeven.Wanneer de spanning op de referentiespanningspen lager is dan de interne referentiespanning van 2,5 V, voert de op-amp een laag niveau uit, op welk tijdstip de triode zich in de uit-toestand bevindt, geen stroomstromen in de TL431 (negerend de kleine lekkage (negerend de kleine lekkagehuidig);En wanneer de spanning op de referentiespanningspen hoger is dan de interne referentiespanning, voert de op-amp een hoog niveau uit, de triode leidt en trekt stroom uit de kathode en komt snel in verzadigingsgebied.Alleen wanneer de spanning op de referentiespanningspen zeer dicht bij de referentiespanning ligt, werkt de triode in het versterkingsgebied, van de kathode om een ​​constante stroom te extraheren.De analyse toont aan dat bij het schakelen van de voeding de oorspronkelijke structuur die discrete referentiespanning en op-amp voor feedback vereist, goed kan worden vervangen door TL431.

Bij gebruik van de TL431 moeten we aandacht besteden aan de volgende aspecten.

De minimale stroom die door de TL431 stroomt, moet boven 1 mA worden gehouden, anders verliest het zijn spanningsregelingsprestaties.Tegelijkertijd kan de maximale stroom niet hoger zijn dan 100 mA om te voorkomen dat de TL431 wordt beschadigd.

Aangezien de interne referentiespanning VREF van de TL431 wordt gehandhaafd door de kathodestroom, en deze stroom moet hoger zijn dan een bepaalde drempel om een ​​normaal werking te garanderen, moeten speciale aandacht worden besteed tijdens de toepassing: wanneer de uitvoerpool van de TL431 in deCut-off toestand, de kathode moet nog steeds een houdstroom van meer dan 0,2 mA handhaven;Wanneer de uitgangspool in verzadiging is, moet de spanning tussen de polen ten minste groter zijn dan 2.2V om ervoor te zorgen dat de TL431 normaal kan werken.

Het gebruik van het algemene TO-92-pakket als voorbeeld is het maximale stroomverbruik van TL431 0,7 W.In feite kan het stroomverbruik P van TL431 in het circuit worden berekend door de formule P = Vo*i, waarbij Vo de uitgangsspanning is en ik de stroom is tot TL431.Daarom, wanneer de uitgang niet groter is dan 5V, kan de TL431 een maximale stroom van 140 mA uitvoeren;Wanneer de uitgangsspanning 7V is, kan deze alleen een stroom van 10 mA uitvoeren vanwege de beperkingen van het stroomverbruik.Meestal varieert het stroomverbruik van de TL431 van 0,5 W tot 1,2 W.Wanneer het werkt onder hoge temperatuur, hoge spanning of hoge stroomomstandigheden, moeten we speciale aandacht besteden aan ventilatie, warmtedissipatie en de veiligheid van het totale circuit om prestatiedegradatie of schade veroorzaakt door overmatig stroomverbruik te voorkomen.

Bij het selecteren van materialen en het opleggen moeten we prioriteit geven aan precisieweerstanden van hetzelfde type met kleine temperatuurcoëfficiënt, lage ruis en grote stroomcapaciteit om stabiliteit en betrouwbaarheid te waarborgen.Volgens de formule VO = 2.5*(1+R1/R2), wanneer VO maximaal 36V is, kunnen we berekenen dat de maximale verhouding van R1 tot R2 13,4 is, dat wil zeggen dat de maximale waarde van R1 13,4 keer moet zijndie van R2.Bovendien, vanwege de hoge open-lus versterking en snelle responssnelheid van TL431, wanneer het bemonsteringspunt (dat wil zeggen het verbindingspunt van R1 en R2) ver weg van de twee polen is, is het circuit gevoelig om zelf te schietenexcitatie.Daarom moeten we bij het ontwerpen en gebruiken speciale aandacht besteden aan de locatie van het bemonsteringspunt om deze situatie te voorkomen.

Ja, het is een programmeerbare Zener -diode.De uitgangsspanning varieert van 2,5 volt tot 36 volt.De uitgangsspanningstolerantie is ± 4 procent.De uitgangsstroom of gootsteenstroom varieert van 1 ma tot 100 ma.

De TL431 is de oorspronkelijke standaard shuntspanningsreferentie.De TLV431 is een lagere spanningsreferentieoptie van de TLV, maar heeft ook enkele verschillende specificaties.

De TL431 in een open-lusconfiguratie wordt vaak gebruikt als spanningsvergelijker, onderspanningsmonitor, overspanningsmonitor, vensterspanningsdetector en vele andere soorten toepassingen.De TL431 is een shuntspanningsreferentie die vaak voor deze toepassingen wordt gebruikt.

Wanneer de TL431 is beschadigd, kan deze, als er geen vervanging van hetzelfde model is, direct worden vervangen door KA431, μA431, LM431, YL431, S431, enz. TL431 achtervoegsels -achtervoegsels duiden op het productniveau en het bedrijfstemperatuurbereik.

De TL431- en TL432-apparaten zijn drie-terminale verstelbare shuntregelaars, met gespecificeerde thermische stabiliteit ten opzichte van de toepasselijke automobiel-, commerciële en militaire temperatuurbereiken.De uitgangsspanning kan worden ingesteld op elke waarde tussen VREF (ongeveer 2,5 V) en 36 V, met twee externe weerstanden.