Kuidas töötab šundiregulaator TL431, andmeleht, rakendus

Selles postituses õpime, kuidas šundiregulaatori IC töötab tavaliselt SMPS-ahelates. Võtame populaarse seadme TL431 näite ja proovime mõne selle rakenduse märkuse abil mõista selle kasutamist elektroonilistes vooluringides.

Elektrilised spetsifikatsioonid

Tehniliselt seade TL431 nimetatakse programmeeritavaks šundiregulaatoriks, lihtsustatult võib seda mõista kui reguleeritavat zenerdioodi.

Lisateavet selle spetsifikatsioonide ja rakenduse kohta.

TL431 omistatakse järgmiste põhifunktsioonidega:

• Väljundpinge reguleeritav või programmeeritav alates 2,5 V (minimaalne võrdlus) kuni 36 volti.
• Väljundtakistus on madal dünaamiline, umbes 0,2 Ohm.
• Valamu praegune käitlusvõime kuni 100mA
• Erinevalt tavalistest zeneritest on müra genereerimine tühine.
• Vastuse välkkiire vahetamine.

Kuidas töötab IC TL431?

TL431 on kolmetapuline transistor (näiteks BC547) reguleeritav või programmeeritav pinge regulaator.
Väljundpinge saab mõõta, kasutades vaid kahte takistit, mis asuvad seadme määratud tihvtide kaudu.

Allpool olev diagramm näitab seadme sisemist plokkskeemi ja ka tihvtide tähistusi.

Järgmine skeem näitab tegeliku seadme tihvtide väljundeid. Vaatame, kuidas saab seda seadet praktilisteks vooluringideks konfigureerida.

Voolu näited TL431 abil

Allpool olev vooluring näitab, kuidas ülaltoodud seadet TL431 saab kasutada tüüpilise šundiregulaatorina.

Ülaltoodud joonis näitab, kuidas vaid paari takisti abil saab TL431 juhtmestikuga ühendada, et genereerida väljundeid vahemikus 2,5v kuni 36v. R1 on muutuv takisti, mida kasutatakse väljundpinge reguleerimiseks.

Toite positiivse sisendi seeriatakisti saab arvutada Ohmi seaduse järgi:

R = Vi / I = Vi / 0,1

Siin on Vi toiteallikas, mis peab olema alla 35 V. 0,1 või 100 mA on IC suurim manöövrivoolu spetsifikatsioon ja R on takisti oomides.

Šundiregulaatori takistite arvutamine

Järgmine valem sobib šundi pinge fikseerimiseks kasutatavate komponentide väärtuste saamiseks.

Vo = (1 + R1 / R2) Vref

Kui koos seadmega tuleb kasutada 78XX-d, võib kasutada järgmist vooluringi:

Katoodi TL431 maandus on ühendatud 78XX maandustihvtiga. 78XX IC väljund on ühendatud potentsiaalijaoturi võrguga, mis määrab väljundpinge.

Osasid saab tuvastada diagrammil näidatud valemi abil.

Ülaltoodud konfiguratsioonid on piiratud maksimaalse 100 mA vooluga väljundis. Suurema voolu saamiseks võib kasutada transistori puhvrit, nagu on näidatud järgmises vooluringis.

Ülaltoodud diagrammil on enamus osade paigutusest sarnane esimese šundiregulaatori konstruktsiooniga, välja arvatud see, et siin on katood varustatud positiivse takistiga ja punkt muutub ka ühendatud puhvritransistori aluse päästikuks.

Väljundvool sõltub voolu suurusest, mida transistor on võimeline vajuma.

Ülaltoodud diagrammil näeme kahte takistit, mille väärtusi ei mainita, ühte järjestikku sisendtoiteliiniga, teist PNP-transistori aluses.

Sisendküljel asuv takisti piirab maksimaalset talutavat voolu, mida PNP-transistor võib uputada või manööverdada. Seda saab arvutada samamoodi, nagu varem käsitleti esimese regulaatori TL431 skeemi puhul. See takisti kaitseb transistori põlemise eest väljundis oleva lühise tõttu.

Transistori põhjas olev takisti ei ole kriitiline ja võib meelevaldselt valida midagi vahemikus 1k kuni 4k7.

IC TL431 rakendusalad

Ehkki ülalnimetatud konfiguratsioone saab kasutada igas kohas, kus võib vaja minna täpset pinge seadistamist ja viiteid, kasutatakse seda tänapäeval laialdaselt SMPS-ahelates täpse võrdluspinge genereerimiseks ühendatud opto-sidurile, mis omakorda sunnib SMPS-i sisendmoodulit reguleerima väljundpinge täpselt soovitud tasemeni.

Lisateabe saamiseks minge aadressile https://www.fairchildsemi.com/ds/TL/TL431A.pdf