A Shunt Regulator TL431 működése, adatlap, alkalmazás

Ebben a bejegyzésben megtudhatjuk, hogyan működik a söntszabályozó IC tipikusan az SMPS áramkörökben. Vegyük a népszerű TL431 eszköz példáját, és néhány alkalmazási megjegyzéssel megpróbáljuk megérteni az elektronikus áramkörökben való használatát.

Elektromos előírások

Technikailag az eszköz TL431 programozható söntszabályozónak nevezzük, egyszerű szóval állítható zener diódának tekinthető.

Tudjon meg többet a specifikációiról és az alkalmazási megjegyzésekről.

A TL431 a következő főbb tulajdonságokkal rendelkezik:

• A kimeneti feszültség beállítható vagy programozható 2,5 V-tól (minimális referencia) 36 V-ig.
• Kimeneti impedancia alacsony dinamika, 0,2 Ohm körül.
• Mosogató áram kezelési kapacitása legfeljebb 100mA
• A normál zenerekkel ellentétben a zajkeltés elhanyagolható.
• Villámgyorsan kapcsol a válaszra.

Hogyan működik az IC TL431?

A TL431 egy három tűs tranzisztorszerű (például BC547) állítható vagy programozható feszültségszabályozó.
A kimeneti feszültséget csak két ellenállással lehet méretezni a készülék megadott tűkimenetein keresztül.

Az alábbi ábra az eszköz belső blokkvázlatát és a kitűző jelöléseket mutatja.

Az alábbi ábra a tényleges eszköz tűkimeneteit mutatja. Lássuk, hogyan lehet ezt az eszközt praktikus áramkörökbe konfigurálni.

Áramköri példák a TL431 használatával

Az alábbi áramkör bemutatja, hogy a fenti TL431 eszköz hogyan használható tipikus söntszabályozóként.

A fenti ábra azt mutatja be, hogy a TL431 csak néhány ellenállás segítségével kapcsolható be söntszabályozóként a 2,5v-36v közötti kimenetek előállításához. R1 egy változó ellenállás, amelyet a kimeneti feszültség beállítására használnak.

A soros ellenállás a táp pozitív bemeneténél kiszámítható Ohm törvénye szerint:

R = Vi / I = Vi / 0,1

Itt Vi az a táp bemenet, amelynek 35 V alatt kell lennie. A 0,1 vagy 100 mA az IC legnagyobb tolatóáram-specifikációja, R pedig az ellenállás Ohm-ban.

A söntszabályozó ellenállások kiszámítása

A következő képlet megfelel a söntfeszültség rögzítéséhez használt különféle alkatrészek értékeinek megszerzésére.

Vo = (1 + R1 / R2) Vref

Abban az esetben, ha egy 78XX-et kell használni az eszközzel együtt, a következő áramkör használható:

A TL431 katód földje csatlakozik a 78XX földelőcsapjához. A 78XX IC kimenete összekapcsolódik a potenciálosztó hálózattal, amely meghatározza a kimeneti feszültséget.

Az alkatrészeket az ábrán látható képlet alapján lehet azonosítani.

A fenti konfigurációk a kimenet max. 100 mA áramára korlátozódnak. A nagyobb áram eléréséhez tranzisztor puffert lehet használni, amint az a következő áramkörben látható.

A fenti ábrán az alkatrészek nagy része hasonló az első söntszabályozó kialakításához, azzal a különbséggel, hogy itt a katód pozitív ellenállással van ellátva, és a pont a csatlakoztatott puffertranzisztor bázisindítójává is válik.

A kimeneti áram attól függ, hogy mekkora áramot képes a tranzisztor süllyeszteni.

A fenti ábrán két ellenállást láthatunk, amelyek értékeit nem említjük, az egyiket sorban a bemeneti tápvezetékkel, a másikat a PNP tranzisztor alján.

A bemeneti oldalon lévő ellenállás korlátozza a maximálisan tolerálható áramot, amelyet a PNP tranzisztor elsüllyeszthet vagy eltolhat. Ezt ugyanúgy lehet kiszámítani, mint azt az első TL431 szabályozó diagramnál korábban tárgyaltuk. Ez az ellenállás megvédi a tranzisztort az égéstől a kimeneten található rövidzárlat miatt.

A tranzisztor tövében lévő ellenállás nem kritikus, és önkényesen bármit kiválaszthat 1k és 4k7 között.

A TL431 IC alkalmazási területei

Bár a fenti konfigurációk bárhol használhatók, ahol precíz feszültség-beállításra és referenciákra lehet szükség, manapság az SMPS áramkörökben széles körben használják a referenciafeszültség előállításához a csatlakoztatott opto-csatolóhoz, ami viszont az SMPS bemeneti mosfetjét kéri szabályozni a kimeneti feszültség pontosan a kívánt szintre.

További információért kérjük, látogasson el ide: https://www.fairchildsemi.com/ds/TL/TL431A.pdf