В этом посте мы узнаем, как микросхема шунтирующего стабилизатора обычно работает в схемах SMPS. Мы возьмем пример популярного устройства TL431 и попытаемся понять его использование в электронных схемах с помощью нескольких примечаний к его применению.

Электрические характеристики

Технически устройство TL431 называется программируемым шунтирующим стабилизатором, проще говоря его можно понимать как регулируемый стабилитрон.

Давайте узнаем больше о его характеристиках и примечаниях к применению.

TL431 обладает следующими основными характеристиками:

Выходное напряжение настраивается или программируется от 2,5 В (минимальное задание) до 36 В.
Выходное сопротивление низкое динамическое, около 0,2 Ом.
Максимальный ток потребления до 100 мА
В отличие от обычных стабилитронов генерация шума незначительна.
Быстрое переключение ответа.

Как работает IC TL431?

TL431 - это трехконтактный транзистор, такой как (например, BC547) регулируемый или программируемый стабилизатор напряжения.
Выходное напряжение можно измерить, используя всего два резистора на указанных выводах устройства.

На приведенной ниже схеме показана внутренняя блок-схема устройства, а также обозначения контактов.

“проводка однополюсного двухпозиционного переключателя ”

На следующей схеме показаны выводы реального устройства. Давайте посмотрим, как это устройство можно сконфигурировать в практических схемах.

Примеры схем с использованием TL431

Схема ниже показывает, как указанное выше устройство TL431 можно использовать в качестве типичного шунтирующего регулятора.

На приведенном выше рисунке показано, как с помощью всего лишь пары резисторов TL431 можно подключить как шунтирующий регулятор для генерации выходных сигналов от 2,5 до 36 В. R1 - переменный резистор, который используется для регулировки выходного напряжения.

“источник бесперебойного питания как это работает ”

Последовательный резистор на плюсовом входе питания можно рассчитать по закону Ома:

R = Vi / I = Vi / 0,1

Здесь Vi - это вход питания, который должен быть ниже 35 В. 0,1 или 100 мА - это максимальный шунтирующий ток, указанный в спецификации IC, а R - резистор в Ом.

Расчет резисторов шунтирующего регулятора

Следующая формула подходит для получения значений различных компонентов, используемых для фиксации напряжения шунта.

Vo = (1 + R1 / R2) Vref

В случае, если 78XX необходимо использовать вместе с устройством, можно использовать следующую схему:

Земля катода TL431 соединена с контактом заземления 78XX. Выход из 78XX IC связан с цепью делителя потенциала, который определяет выходное напряжение.

Детали можно идентифицировать по формуле, показанной на схеме.

“разница между постоянным и переменным током ”

Вышеуказанные конфигурации ограничены максимальным током на выходе 100 мА. Для увеличения тока можно использовать транзисторный буфер, как показано на следующей схеме.

На приведенной выше схеме расположение большинства деталей аналогично конструкции первого шунтирующего регулятора, за исключением того, что здесь катод снабжен положительным резистором, а точка также становится базовым триггером подключенного буферного транзистора.

Выходной ток будет зависеть от величины тока, который транзистор может потреблять.

На приведенной выше диаграмме мы видим два резистора, значения которых не указаны, один последовательно с входной линией питания, другой - на базе транзистора PNP.

Резистор на входе ограничивает максимально допустимый ток, который может быть поглощен или шунтирован транзистором PNP. Это можно рассчитать так же, как обсуждалось ранее для первой схемы регулятора TL431. Этот резистор защищает транзистор от сгорания из-за короткого замыкания на выходе.

Резистор на базе транзистора не критичен и может произвольно выбираться от 1 кОм до 4 кОм.

Области применения микросхемы TL431

Хотя приведенные выше конфигурации могут быть использованы в любом месте, где могут потребоваться установка напряжения точности и ссылки, он широко используется в схемах SMPS в настоящее время для формирования точного опорного напряжения для подключенного опто ответвителя, который, в свою очередь, побуждает входной транзистор из SMPS для регулирования выходное напряжение точно до желаемого уровня.

Для получения дополнительной информации перейдите на https://www.fairchildsemi.com/ds/TL/TL431A.pdf

Предыдущая статья: Цепь таймера автоматической дверной лампы Далее: Однофазная схема предохранителя