TL431 Panduan Detail Regulator Tegangan
2024-04-17 16134

TL431 adalah chip terintegrasi referensi presisi terkontrol tiga terminal dengan stabilitas suhu yang baik.Karena akurasinya yang tinggi, arus diam yang rendah, dan kebisingan output, ini banyak digunakan dalam berbagai perangkat elektronik, seperti kontrol otomatis, manajemen daya, dan konversi daya.Untuk membantu setiap orang memiliki pemahaman yang lebih baik tentang TL431, artikel ini telah mengumpulkan informasi yang relevan tentang TL431.Datang dan lihatlah.

TL431 adalah regulator shunt presisi 2.50V hingga 36V yang dapat disesuaikan secara bersama -sama diproduksi oleh Texas Instruments Incorporated (Ti) dan Motorola Incorporated di AS.Ini memiliki kemampuan output arus yang dapat disesuaikan dan berfungsi sebagai sumber tegangan referensi.Seri TL431 termasuk TL431C, TL431AC, TL431I, TL431AI, TL431M, TL431Y, Total enam model.Model -model ini memiliki struktur sirkuit internal yang identik dengan hanya perbedaan kecil dalam indikator teknis.Karena ukurannya yang ringkas, tegangan referensi yang dapat disesuaikan presisi, dan arus keluaran yang besar, TL431 dapat digunakan untuk merancang berbagai regulator.Karakteristik kinerjanya termasuk tegangan output yang dapat disesuaikan hingga 36V, kisaran arus operasi yang luas dari 0,1mA hingga 100mA, resistansi dinamis khas 0,22 ohm, dan noise output rendah.Selain itu, ia memiliki tegangan input maksimum 37V, arus operasi maksimum 150mA, tegangan referensi internal 2.5V, dan kisaran tegangan output dari 2.5V hingga 30V.

Akurasi tegangan referensi TL431 dapat mencapai ± 2 persen atau lebih tinggi, memungkinkannya untuk memberikan tegangan output yang stabil dan akurat pada berbagai tegangan.

TL431 menampilkan respons dinamis cepat.Ini dapat dengan cepat menyesuaikan tegangan output sebagai respons terhadap perubahan beban catu daya, memastikan output catu daya yang stabil.

Karena TL431 mengintegrasikan penguat kesalahan dan sumber tegangan referensi, ia menyederhanakan desain sirkuit, mengurangi ukuran sirkuit, dan menurunkan biaya catu daya.

Tegangan output TL431 dapat disesuaikan dengan menggunakan dua resistor eksternal, menawarkan kisaran penyesuaian dari 2.5V hingga 36V, memadai untuk berbagai sirkuit catu daya.

Peringkat arus, tegangan, dan watt dari perangkat apa pun menunjukkan kebutuhan daya, mis., Berapa banyak arus dan tegangan yang cukup untuk operasinya.Tabel berikut menyediakan peringkat arus, daya, dan tegangan TL431.

Untuk mengukur apakah kinerja TL431 baik, kita perlu mengidentifikasi pinnya sebagai terminal referensi, anoda, dan katoda.Setelah mengkonfirmasi pin, kami dapat mengikuti langkah -langkah di bawah ini untuk diukur.Pertama, kami menyesuaikan kisaran multimeter ke blok RXLK, menghubungkan pena hitam ke anoda, dan pena merah ke katoda.Apa yang diukur saat ini adalah resistensi ke depan dari TL431.Selanjutnya, kami pertukaran tes mengarah, yaitu, pena hitam terhubung ke katoda dan pena merah terhubung ke anoda.Pada saat ini, resistensi terbalik yang tak terbatas harus ditampilkan.Ini berarti bahwa ketika arus mengalir dari anoda ke katoda, TL431 dapat dihidupkan secara normal;Dan ketika arus mengalir dari katoda ke anoda, TL431 dimatikan.Selanjutnya, kami masih menyimpan rentang multimeter di blok RXLK, menghubungkan pena hitam ke terminal referensi, dan pena merah ke katoda.Pada saat ini, seharusnya tidak ada arus yang mengalir melaluinya, yaitu, tidak ada indikasi pada meter.Kemudian, ketika kita menyentuh pena hitam dengan satu tangan dan anoda dengan tangan lainnya, pointer harus berayun secara signifikan.Ketika situasi ini dipenuhi, pin yang disentuh dengan tangan adalah terminal referensi.Langkah terakhir adalah untuk menghapus-sirkuit terminal referensi dan anoda, yaitu, memungkinkan arus mengalir dari terminal referensi dan anoda pada saat yang sama.Dalam hal ini, jika timbal uji hitam terhubung ke katoda dan timbal uji merah terhubung ke anoda, biasanya akan ada penurunan tegangan yang lebih kecil;Sebaliknya, jika timbal uji hitam terhubung ke anoda dan timbal uji merah terhubung ke katoda, umumnya akan ada penurunan tegangan yang relatif besar.Prinsip pengukuran ini didasarkan pada penurunan tegangan TL431 yang berbeda selama konduksi ke depan dan terbalik.

Monitor tegangan

Sirkuit Linggis

Regulator Shunt

Limiter arus presisi

Regulator shunt arus tinggi

Konverter pwm dengan referensi

Regulator seri arus tinggi presisi

TL431 memiliki tiga pin, yang merupakan terminal referensi, anoda, dan katoda.Untuk membedakan ketiga pin ini, kita dapat mengaturnya dari kiri ke kanan dengan logo menghadap kita.Secara khusus, terminal referensi adalah pin yang digunakan untuk memasukkan tegangan referensi;Anoda adalah pin yang melaluinya arus mengalir;dan katoda adalah pin dari mana arus mengalir.Dalam aplikasi praktis, katoda biasanya terhubung ke kutub positif catu daya melalui resistor pembatasan arus, sedangkan anoda terhubung ke kutub negatif catu daya.Diagram pinnya adalah sebagai berikut:

Pin 1 (Referensi): Pin ini menetapkan peringkat tegangan dioda zener.

Pin 2 (anoda): Anoda dari dioda zener yang setara

Pin 3 (katoda): Katoda dioda zener yang setara

TL431 adalah regulator shunt yang dapat disesuaikan tiga terminal dengan stabilitas yang sangat baik.Ini sering digunakan sebagai referensi tegangan yang dapat disesuaikan.Struktur eksternalnya terdiri dari tiga pin: katoda, anoda, dan tegangan referensi.Struktur internal seperti yang ditunjukkan pada gambar.Dalam sebagian besar aplikasi TL431, anoda biasanya terhubung ke tanah, dan sebagian arus katoda mengalir melalui sumber arus cermin di sudut kiri bawah diagram blok.Penurunan tegangan yang dihasilkan oleh arus ini pada resistor, ditambah penurunan tegangan antara basis B dan emitor e dari transistor, bersama -sama merupakan tegangan referensi 2.5V.Struktur tahap menengah TL431 setara dengan sirkuit penguat diferensial, sedangkan tahap outputnya mengadopsi struktur Darlington.Oleh karena itu, TL431 tidak hanya memiliki fungsi referensi tegangan yang terintegrasi secara internal tetapi juga mengintegrasikan fungsi sirkuit penguat operasional.

Menurut fungsinya, TL431 terdiri dari tegangan referensi 2.5V yang terintegrasi secara internal, op-amp diferensial, dan transistor kolektor terbuka.Diagram yang disederhanakan dari TL431 ditunjukkan di bawah ini.Ketika tegangan pada pin tegangan referensi lebih rendah dari tegangan referensi internal 2.5V, op-amp mengeluarkan level rendah, di mana triode berada dalam keadaan off, tidak ada arus yang mengalir di TL431 (mengabaikan kebocoran kecilsaat ini);dan ketika tegangan pada pin tegangan referensi lebih tinggi dari tegangan referensi internal, op-amp mengeluarkan tingkat tinggi, triode melakukan dan menarik arus dari katoda, dan masuk ke daerah saturasi dengan cepat.Hanya ketika tegangan pada pin tegangan referensi sangat dekat dengan tegangan referensi, triode akan bekerja di area amplifikasi, dari katoda untuk mengekstrak arus konstan.Analisis menunjukkan bahwa dalam catu daya switching, struktur asli yang membutuhkan tegangan referensi diskrit dan op-amp untuk umpan balik dapat diganti dengan baik oleh TL431.

Saat menggunakan TL431, kita harus memperhatikan aspek -aspek berikut.

Arus minimum yang mengalir melalui TL431 harus disimpan di atas 1MA, jika tidak, ia akan kehilangan kinerja regulasi tegangannya.Pada saat yang sama, arus maksimum tidak dapat melebihi 100mA untuk menghindari kerusakan TL431.

Karena tegangan referensi internal VREF dari TL431 dipertahankan oleh arus katoda, dan arus ini harus lebih tinggi dari ambang batas tertentu untuk memastikan operasi normal, perhatian khusus harus dibayarkan selama aplikasi: ketika kutub output TL431 ada di dalamKeadaan cut-off, katoda masih perlu mempertahankan arus penahan lebih besar dari 0,2mA;Ketika kutub output dalam saturasi, tegangan antara kutub harus setidaknya lebih besar dari 2.2V untuk memastikan bahwa TL431 dapat beroperasi secara normal.

Mengambil paket TO-92 yang umum sebagai contoh, konsumsi daya maksimum TL431 adalah 0,7W.Faktanya, konsumsi daya P TL431 di sirkuit dapat dihitung dengan rumus p = vo*i, di mana VO adalah tegangan output dan saya adalah arus melalui TL431.Oleh karena itu, ketika output tidak melebihi 5V, TL431 dapat menghasilkan arus maksimum 140mA;Ketika tegangan output adalah 7V, ia hanya dapat menghasilkan arus 10mA karena keterbatasan konsumsi daya.Biasanya, konsumsi daya TL431 berkisar dari 0,5W hingga 1.2W.Ketika bekerja di bawah suhu tinggi, tegangan tinggi atau kondisi saat ini yang tinggi, kita harus memberikan perhatian khusus pada ventilasi, disipasi panas dan keamanan sirkuit keseluruhan untuk mencegah degradasi kinerja atau kerusakan yang disebabkan oleh konsumsi daya yang berlebihan.

Saat memilih bahan dan meletakkan, kita harus memberikan prioritas kepada resistor presisi dari jenis yang sama dengan koefisien suhu yang kecil, kebisingan rendah, dan kapasitas daya yang besar untuk memastikan stabilitas dan keandalan.Menurut rumus VO = 2.5*(1+R1/R2), ketika VO adalah maksimum 36V, kita dapat menghitung bahwa rasio maksimum R1 terhadap R2 adalah 13.4, yaitu, nilai maksimum R1 harus 13.4 kaliitu dari R2.Selain itu, karena gain loop terbuka yang tinggi dan kecepatan respons cepat TL431, ketika titik pengambilan sampel (yaitu, titik koneksi R1 dan R2) jauh dari dua kutub, sirkuit rentan untuk melampaui self-self-perangsangan.Oleh karena itu, saat merancang dan menggunakan, kita perlu memberi perhatian khusus pada lokasi titik pengambilan sampel untuk menghindari situasi ini.

Ya, ini adalah dioda zener yang dapat diprogram.Tegangan output berkisar dari 2,5 volt hingga 36 volt.Toleransi tegangan output akan menjadi ± 4 persen.Arus output atau wastafel arus berkisar dari 1 mA hingga 100 mA.

TL431 adalah referensi tegangan shunt standar asli.TLV431 adalah opsi referensi tegangan yang lebih rendah dari TLV tetapi juga memiliki beberapa spesifikasi yang berbeda.

TL431 dalam konfigurasi loop terbuka sering digunakan sebagai pembanding tegangan, monitor undervoltage, monitor tegangan berlebih, detektor tegangan jendela, dan banyak jenis penggunaan lainnya.TL431 adalah referensi tegangan shunt yang biasa digunakan untuk aplikasi ini.

Ketika TL431 rusak, jika tidak ada penggantian model yang sama, dapat langsung diganti dengan KA431, μA431, LM431, YL431, S431, dll. Huruf akhiran TL431 menunjukkan tingkat produk dan rentang suhu pengoperasian.

Perangkat TL431 dan TL432 adalah regulator shunt yang dapat disesuaikan tiga terminal, dengan stabilitas termal yang ditentukan lebih dari rentang suhu otomotif, komersial, dan militer yang berlaku.Tegangan output dapat diatur ke nilai apa pun antara VREF (sekitar 2,5 V) dan 36 V, dengan dua resistor eksternal.