Kaip veikia „Shunt Regulator TL431“, duomenų lapas, programa

Šiame įraše mes sužinome, kaip šunto reguliatoriaus IC paprastai veikia SMPS grandinėse. Mes imamės populiaraus TL431 įrenginio pavyzdžio ir bandome suprasti jo naudojimą elektroninėse grandinėse per keletą jo taikymo pastabų.

Elektros specifikacijos

Techniškai prietaisas TL431 vadinamas programuojamu šunto reguliatoriumi, paprastai tariant, jis gali būti suprantamas kaip reguliuojamas zenerio diodas.

Sužinokime daugiau apie jo specifikacijas ir taikymo pastabas.

TL431 priskiriamos šios pagrindinės savybės:

• Nustatoma arba programuojama išėjimo įtampa nuo 2,5 V (minimali atskaitos vertė) iki 36 voltų.
• Išėjimo varža maža dinamika, apie 0,2 omo.
• Kriauklės srovės valdymo pajėgumas iki 100mA
• Skirtingai nuo įprastų zenerių, triukšmo generavimas yra nereikšmingas.
• Žaibiškai greitai persijungia atsakas.

Kaip veikia IC TL431?

TL431 yra trijų kontaktų tranzistorius, pavyzdžiui (pvz., BC547) reguliuojamas arba programuojamas įtampos reguliatorius.
Išėjimo įtampa gali būti matuojama naudojant tik du rezistorius per nurodytus prietaiso kaiščius.

Žemiau pateiktoje diagramoje parodyta vidinė įrenginio blokinė schema ir smeigtukų žymėjimai.

Ši schema rodo faktinio prietaiso kaiščių išvestis. Pažiūrėkime, kaip šį įrenginį galima sukonfigūruoti į praktiškas grandines.

Grandinės pavyzdžiai naudojant TL431

Žemiau esanti grandinė parodo, kaip aukščiau pateiktą įrenginį TL431 galima naudoti kaip tipišką šunto reguliatorių.

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodyta, kaip naudojant tik keletą rezistorių, TL431 gali būti prijungtas kaip šunto reguliatorius, skirtas generuoti išvestis nuo 2,5v iki 36v. R1 yra kintamasis rezistorius, naudojamas išėjimo įtampai reguliuoti.

Nuoseklų rezistorių, esant tiekimo teigiamam įėjimui, galima apskaičiuoti pagal Ohmo dėsnį:

R = Vi / I = Vi / 0,1

Čia Vi yra tiekimo įvestis, kuri turi būti žemesnė nei 35 V. 0,1 arba 100 mA yra didžiausia IC manevravimo srovės specifikacija, o R yra omų rezistorius.

Skaičiuojant šunto reguliatoriaus rezistorius

Ši formulė tinka norint gauti įvairių komponentų, naudojamų šunto įtampai nustatyti, vertes.

Vo = (1 + R1 / R2) Vref

Jei kartu su įrenginiu reikia naudoti „78XX“, galima naudoti šią grandinę:

TL431 katodo įžeminimas yra sujungtas su 78XX įžeminimo kaiščiu. Išėjimas iš 78XX IC yra sujungtas su potencialų daliklio tinklu, kuris nustato išėjimo įtampą.

Dalys gali būti atpažįstamos pagal formulę, parodytą diagramoje.

Aukščiau išvardytos konfigūracijos ribojamos iki maks. 100 mA srovės išėjime. Didesnei srovei gauti gali būti naudojamas tranzistoriaus buferis, kaip parodyta šioje grandinėje.

Aukščiau pateiktoje diagramoje dauguma dalių išdėstymo yra panašios į pirmojo šunto reguliatoriaus konstrukciją, išskyrus tai, kad čia katodas yra aprūpintas rezistoriumi į teigiamą, o taškas taip pat tampa prijungto buferinio tranzistoriaus pagrindiniu paleidikliu.

Išėjimo srovė priklausys nuo srovės, kurią tranzistorius sugeba nugrimzti, dydžio.

Pirmiau pateiktoje diagramoje galime pamatyti du rezistorius, kurių vertės nėra paminėtos, vienas iš eilės su įvesties maitinimo linija, kitas - PNP tranzistoriaus pagrindu.

Rezistorius įėjimo pusėje riboja didžiausią leistiną srovę, kurią PNP tranzistorius gali paskandinti arba perkelti. Tai galima apskaičiuoti taip pat, kaip buvo aptarta pirmojoje TL431 reguliatoriaus schemoje. Šis rezistorius apsaugo tranzistorių nuo degimo dėl trumpojo jungimo išėjime.

Rezistorius tranzistoriaus pagrinde nėra kritinis ir gali savavališkai pasirinkti bet ką tarp 1k ir 4k7.

IC TL431 taikymo sritys

Nors pirmiau minėtos konfigūracijos gali būti naudojamos bet kurioje vietoje, kur gali prireikti tikslaus įtampos nustatymo ir nuorodų, šiais laikais ji plačiai naudojama SMPS grandinėse, kad būtų sukurta tiksli atskaitos įtampa prijungtam opto jungikliui, o tai savo ruožtu skatina SMPS įvesties mosfetą reguliuoti išėjimo įtampa tiksliai iki norimo lygio.

Norėdami gauti daugiau informacijos, eikite į https://www.fairchildsemi.com/ds/TL/TL431A.pdf