Uvoľnenie integrovaného obvodu sa začalo vo vzdialenom roku 1978 a pokračuje dodnes. Mikroobvod umožňuje výrobu rôznych typov alarmov a nabíjačiek pre každodenné použitie. Mikročip tl431 sa široko používa v domácich spotrebičoch: monitory, magnetofóny, tablety. TL431 je druh programovateľného regulátora napätia.

Schéma zapojenia a princíp činnosti

Princíp činnosti je pomerne jednoduchý. Stabilizátor má konštantnú hodnotu referenčného napätia, a ak je napájacie napätie nižšie ako táto menovitá hodnota, tranzistor sa uzavrie a neumožní prechod prúdu. Toto je jasne vidieť na nasledujúcom diagrame.

Ak je táto hodnota prekročená, nastaviteľná zenerova dióda otvorí PN spojenie tranzistora a prúd bude ďalej prúdiť do diódy od plusu po mínus. Výstupné napätie bude konštantné. Podobne, ak prúd klesne pod referenčné napätie, riadený operačný zosilňovač sa uzavrie.

Pinout a technické špecifikácie

Operačný zosilňovač je k dispozícii v rôznych prípadoch. Spočiatku to bol prípad TO-92, ale postupom času bol nahradený novšou verziou SOT-23. Pinout a typy prípadov sú uvedené nižšie, počnúc najstaršími a končiac aktualizovanou verziou.

Na obrázku je možné vidieť, že kolík tl431 sa líši v závislosti od typu krytu. Tl431 má domáce náprotivky KP142EN19A, KP142EN19A. Existujú tiež cudzie analógy tl431: KA431AZ, KIA431, LM431BCM, AS431, 3s1265r, ktoré v žiadnom prípade nie sú horšie ako domáca verzia.

Charakteristické pre TL431

Tento operačný zosilňovač pracuje s napätím od 2, 5 do 36V. Prúd zosilňovača je v rozsahu od 1A do 100 mA, ale je tu jedna dôležitá nuancia: ak sa pri činnosti stabilizátora vyžaduje stabilita, potom by prúd nemal na vstupe klesnúť pod 5 mA. TL431 má referenčnú hodnotu napätia, ktorá je určená šiestym písmenom v označení:

  • Ak nie je k dispozícii žiadne písmeno, potom je presnosť 2%.
  • Písmeno A v označení znamená - 1% presnosť.
  • Písmeno B označuje - 0, 5% presnosť.

Podrobnejšia technická charakteristika je znázornená na obr

V opise tl431A vidíte, že aktuálna hodnota je pomerne malá a dosahuje deklarovaných 100mA a množstvo energie, ktoré tieto prípady rozptýlia, nepresahuje stovky miliwattov. To nestačí. Ak musíte pracovať s vážnejšími prúdmi, bude správne používať výkonné tranzistory so zlepšenými parametrami.

Kontrola stabilizátora

Príslušná otázka sa okamžite objaví na tom, ako skontrolovať tl431 pomocou multimetra . Ako ukazuje prax, nedá sa skontrolovať multimetrom. Ak chcete testovať tl431 pomocou multimetra, mali by ste zostaviť obvod. Na to budete potrebovať: tri odpory (jeden z nich je vyžínač), LED alebo žiarovka a zdroj 5 V DC.

Odpor R3 sa musí zvoliť tak, aby obmedzil prúd vo výkonovom obvode na 20 mA. Jeho názov je približne 100 ohmov. Odpory R2 a R3 pôsobia ako vyvažovač. Akonáhle je napätie na regulačnej elektróde 2, 5 V, otvorí sa prechod LED a napätie prechádza cez ňu. Tento obvod je dobrý v tom, že LED funguje ako indikátor.

Zdroj DC - 5V je pevný a čip tl431 môžete ovládať pomocou variabilného odporu R2. Ak do mikroobvodu nie je napájaná energia, dióda nesvieti. Po zmene odporu pomocou ladiaceho odporu sa LED dióda rozsvieti. Potom musí byť multimeter zapnutý v režime merania jednosmerného prúdu a zmerať napätie na ovládacom termináli, ktoré by malo byť 2, 5. Ak je prítomné napätie a LED svieti, potom sa prvok môže považovať za funkčný.

Prúdový stabilizátor na tl431

Na základe zosilňovača prevádzkového prúdu tl431 môžete vytvoriť jednoduchý stabilizátor. Na vytvorenie požadovanej hodnoty U sú potrebné tri odpory. Je potrebné vypočítať nominálnu hodnotu naprogramovaného napätia stabilizátora. Výpočet sa môže vykonať pomocou vzorca: Uout = Vref (1 + R1 / R2). Podľa vzorca závisí výstup U na hodnotách R1 a R2. Čím väčší je odpor R1 a R2, tým nižšie je napätie na výstupnom stupni. Po prijatí hodnoty R2 sa môže hodnota R1 vypočítať nasledovne: R1 = R2 (Uout / Vref - 1). Nastaviteľný stabilizátor je možné zapnúť tromi spôsobmi.

Je potrebné vziať do úvahy dôležitú nuanciu: odpor R3 sa môže vypočítať podľa vzorca, podľa ktorého sa vypočítali nominálne hodnoty R2 a R2. Vo výstupnom stupni by sa nemal inštalovať polárny alebo nepolárny elektrolyt, aby sa zabránilo rušeniu na výstupe.

Nabíjačka mobilných telefónov

Stabilizátor sa môže použiť ako obmedzovač prúdu. Táto vlastnosť bude užitočná v zariadeniach na nabíjanie mobilného telefónu.

Ak napätie vo výstupnom stupni nedosiahne 4, 2 V, prúd v napájacích obvodoch je obmedzený. Po dosiahnutí deklarovaných 4, 2 V stabilizátor znižuje hodnotu napätia - preto klesá aj aktuálna hodnota. Za obmedzenie veľkosti prúdu v obvode sú zodpovedné obvodové prvky VT1 VT2 a R1-R3. Odpor R1 posunuje VT1. Po prekročení ukazovateľa 0, 6 V sa prvok VT1 otvorí a postupne obmedzí napájanie bipolárneho tranzistora VT2.

Na základe tranzistora VT3 prúd prudko klesá. Prechody sa postupne uzatvárajú. Napätie klesá, čo vedie k poklesu intenzity prúdu. Len čo sa U priblíži 4, 2 V, stabilizátor tl431 začne znižovať svoju hodnotu vo výstupných stupňoch zariadenia a nabíjanie prestane. Na výrobu zariadenia musíte použiť nasledujúcu sadu prvkov:

  • DA1 - TL431K - ak táto položka nie je k dispozícii, môže byť nahradená tl4311, tl783ckc;
  • R1 - 2, 2 ohmov;
  • R2 - 470 ohmov;
  • R3 - 100 kOhm;
  • R4 - 15 kOhm;
  • R5 - 22 kOhm;
  • R6 - 680 ohmov;
  • VT1, VT2 - BC857B;
  • VT3 - az431 alebo az339p;
  • VT4 - BSS138.

Osobitná pozornosť sa musí venovať tranzistoru az431 . Na rovnomerné zníženie napätia vo výstupných stupňoch je žiaduce nainštalovať az431 tranzistor, v tabuľke je možné pozorovať údajový list bipolárneho tranzistora.

Je to tento tranzistor, ktorý plynule znižuje silu napätia a prúdu. Vlastnosti prúdu a napätia tohto prvku sú vhodné na vyriešenie úlohy.

Operačný zosilňovač TL431 je multifunkčný prvok a umožňuje navrhovať rôzne zariadenia: nabíjačky pre mobilné telefóny, výstražné systémy a mnoho ďalšieho. Ako ukazuje prax, operačný zosilňovač má dobré charakteristiky a nie je horší ako cudzie náprotivky.

Kategórie:

Technológie