Що таке TL431 - Теоретичні матеріали - Теорія - Каталог статей
TL431 була створена в кінці 70-х і по теперішній час широко використовується в промисловості і в радіоаматорській діяльності. статті я постараюся ознайомити радіоаматорів із цією мікросхемою.
Для початку давайте подивимося, що в неї всередині і звернемося до документації на мікросхему ("даташит"). А всередині у неї з десяток транзисторів і всього три висновки, так що ж це таке?
Мал. 2Пристрій TL431.
Виявляється, все дуже просто. Усередині знаходиться звичайний компаратор, і що це таке, ми вже знаємо. Тільки тут він відіграє трохи іншу роль, а саме - роль стабілітрона. Ще його називають "Керований стабілітрон". Як він працює? до інверсного входу, один прямий вхід (R), транзистор на виході компаратора, колектор(К) і емітер(А) якого об'єднані з живленнями живлення компаратора і захисний діод від переполюсовки. Максимальний струм навантаження транзистора до 100 мА, максимальна напруга до 36 вольт.
Мал. 3Цоколівка TL431.
Тепер на прикладі простої схеми, зображеної на малюнку 4, розберемо, як це все працює. Ми вже знаємо, що всередині мікросхеми (компаратора) є вбудоване джерело опорної напруги 2,5 вольт. У перших випусків мікросхем, які називалися TL430 - напруга вбудованого джерела було 3 вольта, у пізніших випусків, доходить до 1,5 вольта.вихідний транзистор), необхідно на його вхід (R) подати напругу трохи перевищує опорну.
Мал. 4Схема на TL431.
Зі схеми видно, що на вхід R мікросхеми TL431, включений дільник напруги з резисторів R2 і R3, резистор R1 обмежує струм світлодіода. Оскільки резистори дільника однакові, то компаратор спрацює при напрузі, що трохи перевищує 5 вольт. Це 2,5 вольта - вбудоване джерело, і 2,5 вольта - напруга, що знімається з дільника R2, R3 при напрузі живлення 5 вольт. вольт. Якщо збільшити опір резистора R3, то необхідно буде збільшити напругу джерела живлення більше 5 вольт, щоб напруга на вході R мікросхеми досягла 2,5 вольт. А як же струм живлення компаратора? Чому світлодіод не горить, коли закритий транзистор? Все дуже просто, струм споживання вбудованого компаратора - одиниці мікроампер, його не вистачає, щоб відкрити виконавчий пристрій і їм можна знехтувати. Виходить, що якщо мікросхему використовувати як стабілітрон (основне її призначення), то ми можемо за допомогою підбору опорів дільника зробити стабілітрон з будь-якою напругою стабілізації в межах 2,5 - 36 вольт (максимальне обмеження за даташитом) - відповідь "ТАК". Тоді виникають ще питання. можна замінити TL431 звичайним компаратором?
- Можна, тільки необхідно буде зібрати своє джерело опорної напруги на 2,5 вольт і подати живлення на компаратор окремо від вихідного транзистора, так як струм його споживання може відкрити виконавчий пристрій. 5 вольта), тоді доведеться перерахувати опори дільника,використовуване спільно з TL431, щоб при заданому вихідному напрузі БП - напруга подаваемое на вхід компаратора дорівнювало опорному.
- Можна, але оскільки вона відрізняється від звичайного компаратора наявністю вбудованого джерела опорної напруги, схема вийде набагато простіше. Наприклад, така;
Мал. 5Терморегулятор на TL431.
Тут терморезистор (термістор) є датчиком температури, і зменшує свій опір у разі підвищення температури, тобто. має негативний ТКС (Температурний Коефіцієнт Опору). Терморезистори з позитивним ТКС, тобто. опір яких при збільшенні температури збільшується - називаються позистори. У цьому терморегуляторі при перевищенні температури вище встановленого рівня змінним резистором, спрацює реле (або якийсь виконавчий пристрій) і контактами відключить навантаження (тени), або наприклад включить вентилятори в залежності від поставленої температури Завдання. Ця схема володіє малою гістерезисом, і для його збільшення, необхідно вводити ПІС між висновками 1-3, наприклад змінний резистор 1,0 - 0,5 мОм і величину його підібрати експериментальним шляхом в залежності від необхідного гістерезису.<5 Якщо необхідно, щоб виконавчий пристрій спрацьовував при зниженні температури, то датчик і регулятори потрібно поміняти місцями, тобто термістор включити у верхнє плече, а змінний опір з резистором - в нижнє. як працює мікросхема у схемі потужного блоку живлення, для живлення трансіверів, яка наведена на малюнку 6.
Мал. 6Потужний блок живлення на 13вольт, 22 ампери.