Какво е TL431 - Теоретични материали - Теория - Каталог на статиите
TL431 е създаден в края на 70-те години и в момента се използва широко в промишлеността и в радиолюбителските дейности. Но въпреки значителната си възраст, не всички радиолюбители са добре запознати с този прекрасен корпус и неговите възможности. В тази статия ще се опитам да запозная радиолюбителите с тази микросхема.
Да започнем с това, нека да видим какво има вътре и да се обърнем към документацията за микросхемата ("лист с данни"). И вътре има около дузина транзистори и само три пина, така че какво е това?
Фиг. 2TL431 устройство.
Оказва се, че всичко е много просто. Вътре има обикновен компаратор и вече знаем какво представлява. Само тук той играе малко по-различна роля, а именно ролята на ценеров диод. Нарича се още „Контролиран ценеров диод“. Как работи? Вижте блоковата схема на TL431 на Фигура 2. От диаграмата можете да видите, че компараторът има (много стабилно) вградено референтно напрежение от 2,5 волта (малък квадрат), свързано към инвертирания вход, един директен вход (R), транзистор на изхода на компаратора, колектора (K) и емитера ( А), от които са комбинирани със захранващите клеми на компаратора и защитен диод от полюси. Максималният ток на натоварване на този транзистор е до 100 mA, максималното напрежение е до 36 волта.
Фиг. 3Pinout TL431.
Сега, използвайки примера на проста схема, показана на фигура 4, ще анализираме как работи всичко. Вече знаем, че има вграден източник на референтно напрежение от 2,5 волта вътре в микросхемата (компаратор). За първите издания на микросхеми, които се наричаха TL430, напрежението на вградения източник беше 3 волта, за по-късни издания достига 1,5 волта.изходен транзистор), е необходимо да се приложи напрежение, малко по-високо от референтното напрежение към неговия вход (R).
Фиг. 4Схема на TL431.
От диаграмата може да се види, че делител на напрежение от резистори R2 и R3 е свързан към входа R на микросхемата TL431, резисторът R1 ограничава тока на светодиода Тъй като разделителните резистори са еднакви, компараторът ще работи при напрежение, малко надвишаващо 5 волта. Това е 2,5 волта - вграден източник и 2,5 волта - напрежението, взето от делителя R2, R3 при захранващо напрежение от 5 волта. Тоест, нашият светодиод ще светне (изходният транзистор се отваря), когато захранващото напрежение е малко по-високо от 5 волта. 5> А какво ще кажете за захранващия ток на компаратора? Защо светодиодът не свети, когато транзисторът е затворен? Много е просто, консумацията на ток на вградения компаратор е няколко микроампера, не е достатъчно за отваряне на задвижващия механизъм и може да се пренебрегне. Оказва се, че ако микросхемата се използва като ценеров диод (основната му цел), тогава чрез избиране на съпротивлението на делителя можем да направим ценеров диод с всяко стабилизиращо напрежение в рамките на 2,5 - 3 6 волта (максималното ограничение според листа с данни) - отговорът е "ДА". Тогава възникват още въпроси. Възможно ли е, например, да се замени TL431 с конвенционален компаратор?
- Възможно е, ще е необходимо само да сглобите собствен източник на референтно напрежение от 2,5 волта и да захранвате компаратора отделно от изходния транзистор, тъй като токът на неговото потребление може да отвори задвижващия механизъм.използван заедно с TL431, така че при дадено изходно напрежение на PSU напрежението, подадено на входа на компаратора, е равно на референтното Още един въпрос - възможно ли е да се използва TL431 като нормален компаратор и да се сглоби, да речем, термостат върху него или нещо подобно?
- Възможно е, но тъй като се различава от конвенционалния компаратор чрез наличието на вграден източник на референтно напрежение, веригата ще бъде много по-проста. Например това;
Фиг. 5Термостат на TL431.
Тук термисторът (термисторът) е температурен сензор и той намалява съпротивлението си с повишаване на температурата, т.е. има отрицателен TCR (температурен коефициент на съпротивление). PTC термистори, т.е. чието съпротивление се увеличава с повишаване на температурата - се наричат позистори. В този термостат, когато температурата надвиши зададеното ниво с променлив резистор, релето (или някакъв задвижващ механизъм) ще работи и контактите ще изключат товара (нагреватели) или, например, ще включат вентилаторите, в зависимост от задачата. m и изберете стойността му експериментално в зависимост от необходимия хистерезис. Ако е необходимо задвижващият механизъм да работи, когато температурата падне, тогава сензорът и регулаторите трябва да бъдат сменени, тоест термисторът трябва да бъде свързан към горното рамо, а променливото съпротивление с резистор към долното.
Фиг. 6Мощно захранване за 13волта, 22 ампера.