Wydanie układu scalonego rozpoczęło się w odległym 1978 roku i trwa do dziś. Mikroukład umożliwia wytwarzanie różnego rodzaju alarmów i ładowarek do codziennego użytku. Mikroprocesor TL431 jest szeroko stosowany w sprzęcie AGD: monitorach, magnetofonach, tabletach. TL431 jest rodzajem programowalnego regulatora napięcia.

Schemat połączeń i zasada działania

Zasada działania jest dość prosta. Stabilizator ma stałą wartość napięcia odniesienia, a jeśli dostarczane napięcie jest niższe niż ta wartość znamionowa, tranzystor zostanie zamknięty i nie pozwoli na przepływ prądu. Można to wyraźnie zobaczyć na poniższym schemacie.

Jeśli ta wartość zostanie przekroczona, regulowana dioda Zenera otworzy złącze PN tranzystora, a prąd popłynie dalej do diody, od plus do minus. Napięcie wyjściowe będzie stałe. Odpowiednio, jeśli prąd spadnie poniżej napięcia odniesienia, kontrolowany wzmacniacz operacyjny zostanie zamknięty.

Pinout i specyfikacje techniczne

Wzmacniacz operacyjny jest dostępny w różnych przypadkach. Początkowo była to obudowa TO-92, ale z czasem została zastąpiona nowszą wersją SOT-23. Pinout i typy przypadków pokazano poniżej, zaczynając od najbardziej „starożytnego”, a kończąc na zaktualizowanej wersji.

Na rysunku można zauważyć, że wyprowadzenie tl431 różni się w zależności od rodzaju obudowy. TL431 ma krajowe odpowiedniki KP142EN19A, KP142EN19A. Istnieją również zagraniczne analogi tl431: KA431AZ, KIA431, LM431BCM, AS431, 3s1265r, które w niczym nie ustępują wersji krajowej.

Charakterystyka TL431

Ten wzmacniacz operacyjny działa przy napięciu od 2, 5 do 36 V. Prąd wzmacniacza wynosi od 1A do 100 mA, ale jest jeden ważny niuans: jeśli wymagana jest stabilność podczas działania stabilizatora, wówczas prąd nie powinien spaść poniżej 5 mA na wejściu. TL431 ma wartość napięcia odniesienia, która jest określona szóstą literą w oznaczeniu:

  • Jeśli nie ma litery, dokładność wynosi 2%.
  • Litera A w oznaczeniu oznacza - 1% dokładności.
  • Litera B wskazuje - dokładność 0, 5%.

Bardziej szczegółową charakterystykę techniczną pokazano na ryc. 4

W opisie tl431A widać, że aktualna wartość jest dość mała i wynosi deklarowane 100mA, a ilość mocy, którą rozpraszają te przypadki, nie przekracza setek miliwatów. To nie wystarczy Jeśli musisz pracować z poważniejszymi prądami, bardziej poprawne będzie użycie potężnych tranzystorów o ulepszonych parametrach.

Kontrola stabilizatora

Od razu pojawia się odpowiednie pytanie, jak sprawdzić TL431 za pomocą multimetru . Jak pokazuje praktyka, nie można sprawdzić za pomocą multimetru. Aby przetestować TL431 za pomocą multimetru, należy złożyć obwód. Do tego potrzebne będą: trzy rezystory (jeden z nich to trymer), dioda LED lub żarówka oraz źródło prądu stałego 5 V.

Rezystor R3 należy wybrać tak, aby ograniczał prąd do 20 mA w obwodzie mocy. Jego nominał wynosi około 100 omów. Rezystory R2 i R3 działają jako stabilizator. Gdy tylko napięcie na elektrodzie kontrolnej wyniesie 2, 5 V, przejście diody LED zostanie otwarte, a napięcie przez nią przejdzie. Ten obwód jest dobry, ponieważ dioda LED działa jako wskaźnik.

Źródło prądu stałego - 5 V jest stałe i można sterować układem TL431 za pomocą rezystora zmiennego R2. Gdy zasilanie mikroukładu nie jest dostarczane, dioda nie świeci. Po zmianie rezystancji za pomocą rezystora strojenia dioda LED świeci. Następnie multimetr musi zostać włączony w trybie pomiaru prądu stałego i zmierzyć napięcie na zacisku sterowania, które powinno wynosić 2, 5. Jeśli napięcie jest obecne, a dioda LED świeci, element można uznać za działający.

Stabilizator prądu na TL431

W oparciu o wzmacniacz operacyjny TL431 możesz stworzyć prosty stabilizator. Aby utworzyć wymaganą wartość U tego, potrzebne są trzy oporniki. Konieczne jest obliczenie wartości nominalnej zaprogramowanego napięcia stabilizatora. Obliczenia można wykonać za pomocą wzoru: Uout = Vref (1 + R1 / R2). Zgodnie ze wzorem wyjście U zależy od wartości R1 i R2. Im większa rezystancja R1 i R2, tym niższe napięcie stopnia wyjściowego. Po otrzymaniu wartości R2 wartość R1 można obliczyć w następujący sposób: R1 = R2 (Uout / Vref - 1). Regulowany stabilizator można włączyć na trzy sposoby.

Należy wziąć pod uwagę ważny niuans: rezystancję R3 można obliczyć zgodnie ze wzorem, według którego obliczono wartości nominalne R2 i R2. Polarny lub niepolarny elektrolit nie powinien być instalowany w stopniu wyjściowym, aby uniknąć zakłóceń na wyjściu.

Ładowarka do telefonu komórkowego

Stabilizator może być używany jako rodzaj ogranicznika prądu. Ta właściwość przyda się w urządzeniach do ładowania telefonu komórkowego.

Jeśli napięcie w stopniu wyjściowym nie osiągnie 4, 2 V, prąd w obwodach zasilających jest ograniczony. Po osiągnięciu deklarowanego 4, 2 V stabilizator obniża wartość napięcia - dlatego wartość prądu również spada. Za ograniczenie wielkości prądu w obwodzie odpowiedzialne są elementy obwodu VT1 VT2 i R1-R3. Rezystancja R1 boczniki VT1. Po przekroczeniu wskaźnika 0, 6 V element VT1 otwiera się i stopniowo ogranicza dopływ napięcia do tranzystora bipolarnego VT2.

W oparciu o tranzystor VT3 prąd gwałtownie spada. Przejścia stopniowo się zamykają. Spadki napięcia prowadzą do spadku siły prądu. Gdy tylko U zbliży się do 4, 2 V, stabilizator TL431 zaczyna zmniejszać swoją wartość w stopniach wyjściowych urządzenia i ładowanie ustaje. Aby wyprodukować urządzenie, musisz użyć następującego zestawu elementów:

  • DA1 - TL431K - jeśli ten produkt nie jest dostępny, można go zastąpić tl4311, tl783ckc;
  • R1 - 2, 2 oma;
  • R2 - 470 omów;
  • R3 - 100 kOhm;
  • R4 - 15 kOhm;
  • R5 - 22 kOhm;
  • R6 - 680 omów;
  • VT1, VT2 - BC857B;
  • VT3 - az431 lub az339p;
  • VT4 - BSS138.

Szczególną uwagę należy zwrócić na tranzystor az431 . Aby równomiernie obniżyć napięcie w stopniach wyjściowych, pożądane jest zainstalowanie tranzystora az431, arkusz danych tranzystora bipolarnego można zaobserwować w tabeli.

To ten tranzystor płynnie zmniejsza napięcie i siłę prądu. Charakterystyka prądowo-napięciowa tego elementu dobrze nadaje się do rozwiązania zadania.

Wzmacniacz operacyjny TL431 jest elementem wielofunkcyjnym i umożliwia projektowanie różnych urządzeń: ładowarek do telefonów komórkowych, systemów alarmowych i wielu innych. Jak pokazuje praktyka, wzmacniacz operacyjny ma dobre właściwości i nie jest gorszy od zagranicznych odpowiedników.

Kategoria:

Technologia