Понимание TL431: всеобъемлющее руководство по регуляторам точности шунта
Каталог
TL431-это трехконтактный контролируемый контрольный эталонный чип с хорошей стабильностью температуры.Из -за своей высокой точности, низкого покоя тока и выходного шума он широко используется в различных электронных устройствах, таких как автоматический управление, управление питанием и преобразование питания.Чтобы помочь всем лучше понять TL431, эта статья составила соответствующую информацию о TL431, приходите и посмотрите.
Что такое регулятор TL431?
TL431 представляет собой регулируемый регулятор Precision Shunt с от 2,50 до 36 В, совместно производимый Texas Instruments Incorporated (TI) и Motorola, включенным в США. Он имеет возможность регулируемого вывода тока и является своего рода источником эталонного напряжения.Серия продуктов TL431 включает TL431C, TL431AC, TL431I, TL431AI, TL431M, TL431Y, с 6 моделями.Серия TL431 состоит из шести моделей.Внутренняя структура схемы этих моделей идентична, лишь небольшая разница в отдельных технических показателях.Поскольку TL431 имеет преимущества небольшого размера, регулируемого точного контрольного напряжения и большого выходного тока, его можно использовать для создания различных регуляторов.Его характеристики производительности включают непрерывно регулируемое выходное напряжение до 36 В, широкий диапазон рабочего тока от 0,1 мА до 100 мА, типичное динамическое сопротивление 0,22 Ом и низкий выходной ловкость.Кроме того, он имеет максимальное входное напряжение 37 В, максимальный рабочая ток 150 мА, внутреннее опорное напряжение 2,5 В и диапазон выходного напряжения от 2,5 В до 30 В.
Альтернативы и эквиваленты:
• TL431BILPRE3
Основные особенности TL431
Основные особенности TL431 включают:
Высокая точность: точность контрольного напряжения TL431 может достигать ± 2 процента или выше, что делает его способным обеспечивать стабильные и точные выходные напряжения в широком диапазоне напряжений.
Хорошая динамическая производительность: TL431 имеет быстрый динамический отклик.Он может быстро отрегулировать выходное напряжение при изменении нагрузки питания, чтобы поддерживать стабильный выход питания.
Упрощенная конструкция схемы: Поскольку TL431 интегрирует усилитель ошибки и источник эталонного напряжения, он может упростить конструкцию схемы, уменьшить размер цепи и снизить стоимость питания в конструкции источника питания.
Регулируемое выходное напряжение: выходное напряжение TL431 может быть отрегулировано двумя внешними резисторами, а его диапазон регулировки составляет от 2,5 В до 36 В, что достаточно для удовлетворения потребностей различных цепей питания.
TL431 рейтинги
Оценки тока, напряжения и мощности любого устройства показывают его требования к мощности, то есть, сколько тока и напряжения достаточно для его работы.В следующей таблице содержится оценки тока, мощности и напряжения TL431.
Как измерить качество TL431?
Чтобы измерить, хороша ли производительность TL431, нам необходимо идентифицировать его булавки как эталонный терминал, анод и катод.После подтверждения булавок мы можем выполнить шаги ниже, чтобы измерить.Сначала мы настраиваем диапазон мультиметра к блоку RXLK, подключаем черную ручку к аноду и красную ручку к катоду.То, что измеряется в это время, является прямым сопротивлением TL431.Затем мы обменяем тестовые отведения, то есть черная ручка подключена к катоду, а красная ручка подключена к аноду.В это время должно отображаться бесконечное обратное сопротивление.Это означает, что когда ток течет от анода к катоду, TL431 может быть включен нормально;И когда ток течет от катода в анод, TL431 выключается.Затем мы все еще храним мультиметровый диапазон в блоке RXLK, подключаем черную ручку с эталонной терминалом и красную ручку с катодом.В настоящее время не должно протекать тока, то есть нет никаких признаков на счетчика.Затем, когда мы касаемся черной ручки одной рукой и анодом другой рукой, указатель должен значительно качаться.Когда эта ситуация выполняется, штифт, затронутый вручную, является эталонным терминалом.Последним шагом является короткое замыкание эталонной терминала и анода, то есть позволить току течь из эталонного терминала и анода одновременно.В этом случае, если черный тестовый вывод подключен к катоду, а красный тестовый вывод подключен к аноду, обычно будет падение меньшего напряжения;И наоборот, если черный тестовый вывод подключен к аноду, а красный тестовый вывод подключен к катоду, обычно будет относительно большое падение напряжения.Принцип этого измерения основан на различных падениях напряжения TL431 во время прямого и обратной проводимости.
Для чего его можно использовать?
• Монитор напряжения
• Crowbar Circuit
• шунтирующий регулятор
• Ограничитель точного тока
• Регулятор шунтирования с высокой точкой
• Конвертер ШИМ со ссылкой
• Точный регулятор серии с высокой точкой
Как отличить три булавки TL431?
TL431 имеет три булавки, которые являются эталонными терминалами, анодом и катодом.Чтобы отличить эти три булавки, мы можем расположить их слева направо с логотипом, обращенным к нам.В частности, эталонный терминал - это вывод, используемый для ввода эталонного напряжения;Анод - это штифт, через который течет ток;и катод - это штифт, через который течет ток.В практических приложениях катод обычно подключается к положительному полюсу источника питания через резистор, ограничивающий ток, в то время как анод подключен к отрицательному полюсу источника питания.Его диаграмма PIN выглядит следующим образом:
Пычалка 1 (эталон): этот штифт устанавливает рейтинг напряжения ZenerEdode.
PIN 2 (анод): анод эквивалентного ZenerEdode
Странж 3 (катод): катод эквивалентного ZenerEdode
Структура и принцип работы TL431
TL431-это трехместный регулируемый регулятор шунта с отличной стабильностью.Он часто используется в качестве регулируемого эталона напряжения.Его внешняя структура состоит из трех контактов: катод, анод и эталонное напряжение.Внутренняя структура, как показано на рисунке.В большинстве применений TL431 анод обычно подключен к земле, а часть катодного тока протекает через источник зеркального тока в нижнем левом углу блок -диаграммы.Падение напряжения, генерируемое этим током на резисторе, плюс падение напряжения между базой B и излучателем e транзистора, вместе составляют эталонное напряжение 2,5 В.Структура промежуточной стадии TL431 эквивалентна дифференциальной схеме усилителя, в то время как его выходная стадия принимает структуру Дарлингтона.Следовательно, TL431 не только имеет внутреннюю интегрированную ориентированную функцию напряжения, но также интегрирует функцию схемы операционного усилителя.
Согласно своей функции, TL431 состоит из внутреннего интегрированного эталонного напряжения 2,5 В, дифференциального OP-AMP и открытого коллекционера.Упрощенная диаграмма TL431 показана ниже.Когда напряжение на штифте опорного напряжения ниже, чем внутреннее опорное напряжение 2,5 В, OP-AMP выводит низкий уровень, когда триод находится в состоянии вне, ни током в TL431 (игнорируя крошечные утечкитекущий);и когда напряжение на штифте опорного напряжения выше, чем внутреннее опорное напряжение, OP-AMP выводит высокий уровень, триод проводит и вытягивает ток из катода и быстро входит в область насыщения.Только когда напряжение на контакте опорного напряжения очень близко к опорному напряжению, триод будет работать в области усиления, от катода, чтобы извлечь постоянный ток.Анализ показывает, что при переключении источника питания исходная структура, которая требует дискретного эталонного напряжения и Op-AMP для обратной связи, может быть хорошо заменена на TL431.
Меры предосторожности для приложения TL431
При использовании TL431 мы должны обратить внимание на следующие аспекты:
Обратите внимание на текущий размер
Минимальный ток, протекающий через TL431, должен быть сохранен выше 1 мА, в противном случае он потеряет производительность регулирования напряжения.В то же время максимальный ток не может превышать 100 мА, чтобы избежать повреждения TL431.
Минимальный ток удержания и минимальное катодное напряжение
Поскольку внутреннее опорное напряжение VREF TL431 поддерживается катодным током, и этот ток должен быть выше определенного порога для обеспечения нормальной работы, особое внимание необходимо уделять во время применения: когда выходной полюс TL431 находится в сокращении.Вне государства катод все еще нуждается в поддержании тока удержания более 0,2 мА;Когда выходной полюс находится в насыщении, напряжение между полюсами должно быть, по крайней мере, больше 2,2 В, чтобы гарантировать, что TL431 может работать нормально.
Обратите внимание на потребление энергии
В качестве примера, принимая общий пакет TO-92, максимальное энергопотребление TL431 составляет 0,7 Вт.Фактически, энергопотребление P of TL431 в схеме может быть рассчитано с помощью формулы P = Vo*I, где VO является выходным напряжением, а I - ток через TL431.Следовательно, когда выход не превышает 5V, TL431 может вывести максимальный ток 140 мА;Когда выходное напряжение составляет 7 В, он может вывести только ток 10 мА из -за ограничений энергопотребления.Как правило, энергопотребление TL431 колеблется от 0,5 до 1,2 Вт.Когда он работает при высокой температуре, высоком напряжении или высоких токовых условиях, мы должны уделять особое внимание вентиляции, рассеянию тепла и безопасности общей схемы, чтобы предотвратить снижение производительности или повреждение, вызванное чрезмерным потреблением энергии.
Обратите внимание на выбор резисторов отбора проб R1 и R2
При выборе материалов и выкладывании мы должны уделять приоритет точных резисторов того же типа с небольшим температурным коэффициентом, низким шумом и большой мощностью для обеспечения стабильности и надежности.Согласно формуле VO = 2,5*(1+R1/R2), когда VO составляет максимум 36 В, мы можем рассчитать, что максимальное соотношение R1 -R2 составляет 13,4, то есть максимальное значение R1 должно быть 13,4 разаэто R2.Кроме того, из-за высокого усиления открытой петли и быстрой скорости отклика TL431, когда точка выборки (то есть точка подключения R1 и R2) находится далеко от двух поляков, схема подвержена перерастанию самостоятельновозбуждение.Поэтому при проектировании и использовании мы должны уделять особое внимание местоположению точки выборки, чтобы избежать этой ситуации.
Часто задаваемые вопросы [FAQ]
1. Является ли TL431 ZenerEdode?
Это ZenereEde, который программируется.Выходное напряжение колеблется от 2,5 вольт до 36 вольт.Устойчивость выходного напряжения составит +-4 процента от выходного тока или тока раковины диапазона от 1 мА до 100 мА.
2. В чем разница между TL431 и TLV431?
TL431 является оригинальной стандартной ссылкой на напряжение шунта.TLV431 - это более низкая эталонная параметр TLV, но также имеет некоторые различные спецификации.
3. Какова функция TL431?
Конфигурация TL431 в открытой конфигурации часто используется в качестве компаратора напряжения, монитора недоедавления, монитора перевышения, детектора напряжения окна и многих других типов использования.TL431 является ссылкой на напряжение шунта, обычно используемое для этих приложений.
4. Что такое эквивалент транзистора TL431?
Когда TL431 поврежден, если нет замены той же модели, он может быть непосредственно заменен KA431, μA431, LM431, YL431, S431 и т. Д.
5. Каковы характеристики TL431?
Устройства TL431 и TL432 представляют собой трехкомнатные регулируемые регуляторы шунта, с указанной тепловой стабильностью по сравнению с применимыми автомобильными, коммерческими и военными температурными диапазонами.Выходное напряжение может быть установлено на любое значение между VREF (приблизительно 2,5 В) и 36 В, с двумя внешними резисторами.