Jak działa regulator bocznikowy TL431, arkusz danych, zastosowanie

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





W tym poście dowiadujemy się, jak układ scalony regulatora bocznikowego działa zwykle w obwodach SMPS. Bierzemy przykład popularnego urządzenia TL431 i próbujemy zrozumieć jego zastosowanie w obwodach elektronicznych poprzez kilka jego uwag aplikacyjnych.

Parametry elektryczne

Technicznie urządzenie TL431 nazywany jest programowalnym regulatorem bocznikowym, w uproszczeniu można go rozumieć jako regulowaną diodę Zenera.



Dowiedzmy się więcej o jego specyfikacjach i uwagach dotyczących aplikacji.

TL431 ma następujące główne cechy:



  • Ustawialne lub programowalne napięcie wyjściowe od 2,5 V (minimalna wartość odniesienia) do 36 V.
  • Impedancja wyjściowa niska dynamika, około 0,2 Ohm.
  • Obciążalność prądowa zlewu do maksymalnie 100mA
  • W przeciwieństwie do zwykłych zenerów, generowanie hałasu jest znikome.
  • Błyskawiczna reakcja przełączania.

Jak działa IC TL431?

TL431 jest regulowanym lub programowalnym regulatorem napięcia z trzema pinami, podobnie jak (np. BC547).
Napięcie wyjściowe można zwymiarować za pomocą tylko dwóch rezystorów na określonych wyprowadzeniach urządzenia.

Poniższy schemat przedstawia wewnętrzny schemat blokowy urządzenia, a także oznaczenia wyprowadzeń.

Poniższy schemat przedstawia wyprowadzenia rzeczywistego urządzenia. Zobaczmy, jak to urządzenie można skonfigurować w praktyczne obwody.

Przykłady obwodów przy użyciu TL431

Poniższy obwód pokazuje, jak powyższe urządzenie TL431 można wykorzystać jako typowy regulator bocznikowy.

Powyższy rysunek pokazuje, jak za pomocą zaledwie kilku rezystorów TL431 można podłączyć jako regulator bocznikowy do generowania sygnałów wyjściowych od 2,5 V do 36 V. R1 to rezystor zmienny, który służy do regulacji napięcia wyjściowego.

Rezystor szeregowy na dodatnim wejściu zasilania można obliczyć, korzystając z prawa Ohma:

R = Vi / I = Vi / 0,1

Tutaj Vi jest wejściem zasilania, które musi być niższe niż 35 V. 0,1 lub 100 mA to maksymalny prąd bocznikowy w specyfikacji układu scalonego, a R to rezystor w omach.

Obliczanie rezystorów regulatora bocznikowego

Poniższy wzór jest odpowiedni do uzyskiwania wartości różnych elementów używanych do ustalenia napięcia bocznikowego.

Vo = (1 + R1 / R2) Vref

W przypadku konieczności użycia 78XX w połączeniu z urządzeniem, można zastosować następujący obwód:

Uziemienie katody TL431 jest połączone z bolcem uziemienia 78XX. Wyjście z układu 78XX jest połączone z siecią dzielnika potencjału, która określa napięcie wyjściowe.

Części można zidentyfikować za pomocą wzoru pokazanego na schemacie.

Powyższe konfiguracje są ograniczone do maksymalnego prądu 100 mA na wyjściu. Aby uzyskać większy prąd, można zastosować bufor tranzystora, jak pokazano na poniższym schemacie.

Na powyższym schemacie rozmieszczenie większości części jest podobne do pierwszego projektu regulatora bocznikowego, z tym wyjątkiem, że tutaj katoda jest wyposażona w rezystor dodatni, a punkt staje się również wyzwalaczem bazowym podłączonego tranzystora buforowego.

Prąd wyjściowy będzie zależał od wielkości prądu, który tranzystor jest w stanie zatopić.

Na powyższym schemacie widzimy dwa rezystory, których wartości nie są wymienione, jeden szeregowo z wejściową linią zasilającą, drugi u podstawy tranzystora PNP.

Rezystor po stronie wejściowej ogranicza maksymalny dopuszczalny prąd, który może być zatopiony lub bocznikowany przez tranzystor PNP. Można to obliczyć w taki sam sposób, jak omówiono wcześniej dla pierwszego schematu regulatora TL431. Ten rezystor chroni tranzystor przed spaleniem w wyniku zwarcia na wyjściu.

Rezystor u podstawy tranzystora nie jest krytyczny i może dowolnie wybierać od 1k do 4k7.

Obszary zastosowań IC TL431

Chociaż powyższe konfiguracje mogą być używane w dowolnym miejscu, w którym może być wymagane precyzyjne ustawienie napięcia i odniesienia, jest obecnie szeroko stosowany w obwodach SMPS do generowania precyzyjnego napięcia odniesienia dla podłączonego opto-sprzęgacza, co z kolei zachęca wejściowy mosfet SMPS do regulacji napięcie wyjściowe dokładnie na żądanym poziomie.

Aby uzyskać więcej informacji, przejdź do https://www.fairchildsemi.com/ds/TL/TL431A.pdf




Poprzedni: Obwód timera automatycznego oświetlenia drzwi Dalej: Jednofazowy obwód zapobiegający