Uvolnění integrovaného obvodu začalo ve vzdáleném roce 1978 a pokračuje dodnes. Mikroobvod umožňuje vyrábět různé typy alarmů a nabíječek pro každodenní použití. Mikročip tl431 je široce používán v domácích spotřebičích: monitory, magnetofony, tablety. TL431 je druh programovatelného regulátoru napětí.

Schéma zapojení a princip činnosti

Princip fungování je poměrně jednoduchý. Stabilizátor má konstantní hodnotu referenčního napětí, a pokud je napájecí napětí menší než tato jmenovitá hodnota, tranzistor bude uzavřen a nedovolí průchod proudu. To je jasně vidět na následujícím diagramu.

Pokud je tato hodnota překročena, nastavitelná zenerova dioda otevře PN spojení tranzistoru a proud bude dále proudit do diody, od plusu k minus. Výstupní napětí bude konstantní. Pokud tedy proud klesne pod referenční napětí, řízený operační zesilovač se uzavře.

Pinout a technické specifikace

Operační zesilovač je k dispozici v různých případech. Zpočátku to byl případ TO-92, ale postupem času byl nahrazen novější verzí SOT-23. Pinout a typy případů jsou uvedeny níže, počínaje nejstaršími a končící aktualizovanou verzí.

Na obrázku je možné pozorovat, že pinout tl431 se liší v závislosti na typu pouzdra. Tl431 má domácí protějšky KP142EN19A, KP142EN19A. Existují také cizí analogy tl431: KA431AZ, KIA431, LM431BCM, AS431, 3s1265r, které nejsou v žádném případě nižší než domácí verze.

Charakteristika TL431

Tento operační zesilovač pracuje s napětím od 2, 5 do 36V. Proud zesilovače je v rozsahu od 1A do 100 mA, ale existuje jedna důležitá nuance: pokud je při činnosti stabilizátoru vyžadována stabilita, pak by proud neměl na vstupu klesnout pod 5 mA. TL431 má referenční hodnotu napětí, která je určena 6. písmenem v označení:

  • Pokud není písmeno, je přesnost 2%.
  • Písmeno A v označení označuje - 1% přesnost.
  • Písmeno B označuje - 0, 5% přesnost.

Podrobnější technická charakteristika je znázorněna na obr. 4

V popisu tl431A můžete vidět, že aktuální hodnota je poměrně malá a odpovídá deklarovaným 100mA a množství energie, které tyto případy rozptylují, nepřesahuje stovky miliwattů. To nestačí. Pokud musíte pracovat s vážnějšími proudy, bude správné používat výkonné tranzistory se zlepšenými parametry.

Kontrola stabilizátoru

Relevantní otázka okamžitě vyvstává, jak zkontrolovat tl431 pomocí multimetru . Jak ukazuje praxe, nelze multimetr zkontrolovat. Chcete-li testovat tl431 pomocí multimetru, měli byste sestavit obvod. K tomu budete potřebovat: tři rezistory (jeden z nich je trimr), LED nebo žárovka a zdroj 5 V DC.

Odpor R3 musí být zvolen tak, aby proud omezil proud na 20 mA v napájecím obvodu. Její název je přibližně 100 ohmů. Rezistory R2 a R3 fungují jako vyvažovač. Jakmile je napětí na řídicí elektrodě 2, 5 V, otevře se přechod LED a napětí jím projde. Tento obvod je dobrý v tom, že LED funguje jako indikátor.

Zdroj stejnosměrného proudu - 5V je pevný a čip tl431 můžete ovládat pomocí proměnného rezistoru R2. Pokud do mikroobvodu není napájení, dioda nesvítí. Po změně odporu pomocí ladicího odporu se rozsvítí LED. Poté musí být multimetr zapnut v režimu měření stejnosměrného proudu a změřit napětí na ovládacím terminálu, který by měl být 2, 5. Pokud je přítomno napětí a LED svítí, lze prvek považovat za funkční.

Proudový stabilizátor na tl431

Na základě operačního zesilovače tl431 můžete vytvořit jednoduchý stabilizátor. K vytvoření požadované hodnoty U je zapotřebí tří rezistorů. Je nutné vypočítat jmenovitou hodnotu naprogramovaného napětí stabilizátoru. Výpočet lze provést pomocí vzorce: Uout = Vref (1 + R1 / R2). Podle vzorce závisí výstup U na hodnotách R1 a R2. Čím větší je odpor R1 a R2, tím nižší je napětí výstupního stupně. Po obdržení hodnoty R2 může být hodnota R1 vypočtena následovně: R1 = R2 (Uout / Vref - 1). Nastavitelný stabilizátor lze zapnout třemi způsoby.

Je nutné vzít v úvahu důležitou nuanci: odpor R3 lze vypočítat podle vzorce, podle kterého byly vypočteny nominální hodnoty R2 a R2. Ve fázi výstupu by neměl být instalován polární nebo nepolární elektrolyt, aby nedošlo k rušení na výstupu.

Nabíječka mobilních telefonů

Stabilizátor lze použít jako omezovač proudu. Tato vlastnost bude užitečná v zařízeních pro nabíjení mobilního telefonu.

Pokud napětí ve výstupní fázi nedosáhne 4, 2 V, je proud v napájecích obvodech omezen. Po dosažení deklarovaných 4, 2 V stabilizátor snižuje hodnotu napětí - proto klesá také aktuální hodnota. Za omezení velikosti proudu v obvodu jsou odpovědné obvodové prvky VT1 VT2 a R1-R3. Odpor R1 se posunuje VT1. Po překročení indikátoru 0, 6 V se prvek VT1 otevře a postupně omezuje přívod napětí do bipolárního tranzistoru VT2.

Na základě tranzistoru VT3 proud prudce klesá. Přechody se postupně uzavírají. Napětí klesá, což vede k poklesu proudové síly. Jakmile se U přiblíží 4, 2 V, začne stabilizátor tl431 snižovat jeho hodnotu ve výstupních stupních zařízení a nabíjení přestane. K výrobě zařízení musíte použít následující sadu prvků:

  • DA1 - TL431K - pokud tato položka není k dispozici, může být nahrazena tl4311, tl783ckc;
  • R1 - 2, 2 ohmů;
  • R2 - 470 ohmů;
  • R3 - 100 kOhm;
  • R4 - 15 kOhm;
  • R5 - 22 kOhm;
  • R6 - 680 ohmů;
  • VT1, VT2 - BC857B;
  • VT3 - az431 nebo az339p;
  • VT4 - BSS138.

Zvláštní pozornost musí být věnována tranzistoru az431 . Pro rovnoměrné snížení napětí ve výstupních stupních je žádoucí nainstalovat az431 tranzistor, v tabulce je možné pozorovat datový list bipolárního tranzistoru.

Právě tento tranzistor plynule snižuje napětí a proudovou sílu. Charakteristiky proud-napětí tohoto prvku jsou vhodné pro řešení úkolu.

Operační zesilovač TL431 je multifunkční prvek a umožňuje navrhnout různá zařízení: nabíječky pro mobilní telefony, poplachové systémy a mnoho dalšího. Jak ukazuje praxe, operační zesilovač má dobré vlastnosti a není horší než cizí protějšky.

Kategorie:

Technologie