Температурный коэффициент (от типового до максимального)
Рабочая температура
Документация на серию tl431
найти tl431.pdf
Товары серии tl431
Наименование
i
Упаковка
UREF
Uвх
Umin/max
Корпус
Тип
Точность
TL431G-AB3-R (UTC)
—
—
—
TL431G-AE3-R (UTC)
—
—
—
TL431K-T92-B (UTC)
в коробках 2000 шт
TO-92-3
—
—
TL431K-T92-K (UTC)
—
—
—
TL431NSG-AE3-R (UTC)
3000 шт
—
—
—
UTC431AILP (UTC)
500 шт
TO-92-3
UTC431AIM /0. 5%/ (UTC)
SOT-23-3
UTC431IM /1%/ (UTC)
SOT-23-3
tl431 публикации
13 мая 2020
статья
Александр Русу (г. Одесса)
В семейство интегральных контроллеров VIPerPlus, разработанных STMicroelectronics, входят семь подсемейств микросхем для различных применений, которые позволяют создать импульсные преобразователи электроэнергии с… …читать
23 октября 2018
статья
В новых ШИМ–контроллере ICE5QSAG и регуляторе ICE5QRxxxxAx семейства CoolSET™ пятого поколения производства Infineon реализован алгоритм управления, позволяющий применять их для создания маломощных квазирезонансных обратноходовых… …читать
27 сентября 2018
статья
В новых ШИМ–контроллере ICE5QSAG и регуляторе ICE5QRxxxxAx семейства CoolSET™ пятого поколения производства Infineon реализован алгоритм управления, позволяющий применять их для создания маломощных квазирезонансных обратноходовых. .. …читать
27 сентября 2017
статья
Многие ли из российских разработчиков знают о компании Diodes и о ее продукции? Меж тем продукция эта не ограничивается одними выпрямителями, как можно подумать, глядя на название. Об истории компании, о слияниях и поглощениях Diodes и… …читать
24 апреля 2015
статья
STMicroelectronics предлагает в качестве основы для построения импульсных источников питания для однофазных и трехфазных счетчиков электроэнергии высоковольтные интегральные преобразователи серий VIPer и ALTAIR. В статье рассмотрены преимущества и… …читать
14 июня 2011
новость
Компания Texas Instruments уже долгие годы занимает лидирующее место среди производителей аналоговых компонентов. Выбирая компоненты Texas Instruments для своих разработок, Вы можете быть уверены в их доступности еще долгие годы. Это достигается… …читать
TL431
TL431 — интегральная схема (ИС) трёхвыводного регулируемого параллельного стабилизатора напряжения с улучшенной температурной стабильностью. С внешним делителем TL431 способна стабилизировать напряжения от 2,5 до 36 В при токах до 100 мА. Типичное отклонение фактической величины опорного напряжения от паспортного значения измеряется единицами мВ, предельно допустимое отклонение составляет несколько десятков мВ. Микросхема хорошо подходит для управления мощными транзисторами; её применение в связке с низковольтными МДП-транзисторами позволяет создавать экономичные линейные стабилизаторы с особо низким падением напряжения. В схемотехнике импульсных преобразователей напряжения TL431 — фактический отраслевой стандарт усилителя ошибки стабилизаторов с оптронной развязкой входных и выходных цепей.
TL431 впервые появилась в каталогах Texas Instruments в 1977 году. В XXI веке TL431 и её функциональные аналоги выпускаются множеством производителей в различных вариантах (TL432, ATL431, KA431, LM431, TS431, 142ЕН19 и другие), различающихся топологиями кристаллов, точностными и частотными характеристиками, минимальными рабочими токами и областями безопасной работы.
Устройство и принцип действия
TL431 — трёхвыводной пороговый элемент, построенный на биполярных транзисторах, — своего рода аналог идеального транзистора с порогом переключения ≈2,5 В. «База», «коллектор» и «эмиттер» TL431 традиционно именуются соответственно управляющим входом (R), катодом (C) и анодом (A). Положительное управляющее напряжение Uref прикладывается между управляющим входом и анодом, а выходным сигналом служит ток катод-анод IKA.
Функционально, на уровне абстракции, TL431 содержит источник опорного напряжения ≈2,5 В и операционный усилитель, сравнивающий Uref с опорным напряжением на виртуальном внутреннем узле. Физически обе функции плотно, неразрывно интегрированы во входных каскадах TL431. Виртуальный опорный уровень ≈2,5 В не вырабатывается ни в одной точке схемы: действительным источником опорного напряжения служит бандгап Видлара на транзисторах Т3, Т4 и Т5, вырабатывающий напряжение ≈1,2 В и оптимизированный для работы в связке с эмиттерными повторителями Т1 и T6. Дифференциальный усилитель образуют два встречно включённых источника тока на транзисторах T8 и T9: положительная разница между токами коллекторов T8 и T9, ответвляющаяся в базу T10, управляет выходным каскадом. Выходной каскад TL431, непосредственно управляющий током нагрузки, — транзистор Дарлингтона npn-структуры с открытым коллектором, защищённый обратным диодом. Каких-либо средств защиты от перегрева или перегрузки по току не предусмотрено.
Если Uref не превышает порога переключения, то выходной каскад закрыт, а управляющие им каскады потребляют в покое ток типичной величиной 100…200 мкА. С приближением Uref к порогу переключения ток, потребляемый управляющими каскадами, достигает величины порядка 300…500 мкА, при этом выходной каскад остаётся закрытым. После превышения порога выходной каскад плавно открывается, IKA нарастает с крутизной примерно 30 мА/В. Когда Uref превысит порог примерно на 3 мВ, а IKA достигнет примерно 500…600 мкА, крутизна скачкообразно возрастает до примерно 1 А/В. С достижением номинальной крутизны, типичное значение которой составляет 1…1,4 А/В, схема выходит на режим стабилизации, в котором ведёт себя подобно классическому преобразователю дифференциального напряжения в ток. Рост тока прекращается тогда, когда управляющее напряжение стабилизируется действием петли отрицательной обратной связи, включённой между катодом и управляющим входом. Установившееся при этом значение Uref≈2,5 В и называется опорным (UREF). В менее распространённом релейном режиме (режиме компаратора) петля ООС отсутствует, а рост тока ограничен лишь характеристиками источника питания и нагрузки.
Стабилизаторы на TL431 проектируются таким образом, чтобы микросхема всегда работала в активном режиме с высокой крутизной; для этого IKA не должен опускаться ниже 1 мА. С точки зрения устойчивости петли управления может оказаться целесообразным увеличить минимальный ток ещё больше, до 5 мА, но на практике это противоречит требованиям к экономичности стабилизатора. Втекающий ток управляющего входа Iref во всех режимах примерно постоянен, его типичная величина составляет 2 мкА. Производитель рекомендует проектировать входную цепь TL431 таким образом, чтобы гарантировать Iref не менее 4 мкА; эксплуатация микросхемы с «висящим» управляющим входом не допускается. Обрыв или замыкание на землю любого из выводов, а также короткое замыкание любых двух выводов не способны разрушить TL431, но делают устройство в целом неработоспособным.
Точностные характеристики
Паспортная величина опорного напряжения UREF=2,495 В определяется и тестируется заводом-изготовителем при токе катода 10 мА, замыкании управляющего входа на катод и температуре окружающей среды +25 °C. Порог переключения (точка В на передаточной характеристике) и порог перехода в режим высокой крутизны (точка С) не нормируются. Фактическое опорное напряжение, которое устанавливает конкретный экземпляр TL431 в конкретной схеме, может быть и больше, и меньше паспортного, в зависимости от четырёх факторов:
Технологический разброс. Допустимый разброс UREF при нормальных условиях составляет для различных серий TL431 не более ±0,5 %, не более ±1 % или не более ±2 %;
Температурный дрейф. Зависимость опорного напряжения бандгапа от температуры имеет форму плавного горба. Если характеристики конкретной микросхемы точно соответствуют конструкторскому расчёту, то вершина горба наблюдается при температуре около +25°С, а UREF при нормальных условиях точно равно 2,495 В; выше и ниже отметки +25°С UREF плавно снижается на несколько мВ. Для микросхем с заметным отклонением характеристик от расчётных горб сдвигается в области высоких или низких температур, а сама зависимость может принимать монотонно спадающий или монотонно возрастающий характер. Отклонение фактического UREF от паспортных 2,495 В во всех случаях не превышает нескольких десятков мВ;
Влияние напряжения анод-катод (UKA). С ростом UKA опорное напряжение TL431, необходимое для поддержания фиксированного тока катода, снижается с типичной скоростью в 1,4 мВ/В (но не более 2,7 мВ/В). Величина, обратная этому показателю, — примерно 300…1000 (50…60 дБ) — есть верхний предел коэффициента усиления напряжения в области низких частот;
Влияние тока катода. С ростом тока катода, при прочих равных условиях, UREF возрастает со скоростью примерно 0,5…1 мВ/мА, что соответствует крутизне преобразования в 1…2 А/В.
Частотные характеристики
Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) TL431, скомпенсированная встроенной миллеровской ёмкостью выходного каскада, в первом приближении описывается уравнением фильтра нижних частот первого порядка; простейшая частотно-зависимая модель схемы состоит из идеального преобразователя напряжения в ток, выход которого зашунтирован ёмкостью в 70 нФ. При работе на типичную резистивную нагрузку сопротивлением 230 Ом спад АЧХ стандартной TL431 начинается на отметке 10 кГц, а расчётная частота единичного усиления, не зависящая от сопротивления нагрузки, составляет около 2 МГц. Из-за явлений второго порядка АЧХ в области высших частот спадает быстрее, чем предсказывает модель, поэтому реальная частота единичного усиления составляет всего 1 МГц; на практике это различие не имеет значения.
Скорости нарастания и спада IKA, UKA и время установления UREF не нормируются. По данным Texas Instruments, при включении питания UKA быстро возрастает до ≈2 В и, временно, примерно на 1 мкс, останавливается на этом уровне. Затем в течение примерно 0,5…1 мкс происходит заряд встроенной ёмкости, и на катоде устанавливается постоянное стабилизированное UKA.
Шунтирование анода и катода TL431 ёмкостью может приводить к самовозбуждению. При малых (не более 1 нФ) и при больших (свыше 10 мкФ) ёмкостях TL431 устойчива; в области 1 нФ…10 мкФ самовозбуждение вероятно. Ширина области неустойчивости зависит от сочетания IKA и UKA. Наихудшим с точки зрения устойчивости является сочетание малых токов и малых напряжений; напротив, при больших токах и напряжениях, когда рассеиваемая микросхемой мощность приближается к предельной величине, TL431 становится абсолютно устойчивой. Однако даже стабилизатор относительно высокого напряжения может самовозбуждаться при включении, когда напряжение на катоде ещё не поднялось до штатного уровня.
Публикуемые в технической документации графики граничных условий устойчивости являются, по признанию самой Texas Instruments, неоправданно оптимистичными. Они описывают «типичную» микросхему при нулевом запасе по фазе, тогда как на практике следует ориентироваться на запас по фазе не менее 30°. Для подавления самовозбуждения обычно достаточно включить между анодом TL431 и ёмкостью нагрузки «антизвонное» сопротивление в 1…1000 Ом; его минимальная величина определяется сочетанием ёмкости нагрузки, IKA и UKA.
Применение
Линейные стабилизаторы напряжения
В простейшей схеме параллельного стабилизатора напряжения управляющий вход TL431 замыкается на катод, что превращает микросхему в функциональный аналог стабилитрона с фиксированным опорным напряжением ≈2,5 В. Типичное внутреннее сопротивление такого «стабилитрона» на частотах до 100 кГц составляет примерно 0,2 Ом; в диапазоне частот 100 кГц…10 МГц оно монотонно возрастает до примерно 10 Ом. Для стабилизации больших напряжений управляющий вход TL431 подключается к резистивному делителю R2R1, включённому между катодом и анодом. Стабилизируемое напряжение анод-катод и внутреннее сопротивление такого «стабилитрона» возрастают в ( 1 + R 2 / R 1 ) {displaystyle (1+R2/R1)} раз. Предельно допустимое напряжение стабилизации не должно превышать +36 В, предельно допустимое напряжение на катоде ограничено +37 В. Изначально именно это включение TL431 было основным: микросхема позиционировалась на рынке как экономичная альтернатива дорогим прецизионным стабилитронам.
Дополнение схемы параллельного стабилизатора эмиттерным повторителем, включённым в петлю обратной связи, превращает её в последовательный стабилизатор. Обычные или составные транзисторы npn-структуры, используемые в качестве проходных вентилей, работоспособны лишь при достаточно высоком падении напряжения между входом и выходом, что снижает коэффициент полезного действия стабилизатора. Проходные транзисторы pnp-структуры в режиме насыщения работоспособны при напряжениях коллектор-эмиттер до ≈0,25 В, но при этом требуют высоких управляющих токов, что вынуждает использовать составные транзисторы с минимальным падением напряжения 1 В и выше. Наименьшее падение напряжения достигается при использовании мощных МДП-транзисторов. Стабилизаторы с истоковыми повторителями схемотехнически просты, устойчивы, экономичны, но требуют дополнительного источника питания затворов МДП-транзисторов (ΔU на иллюстрации).
Импульсные стабилизаторы напряжения
TL431, нагруженная на светодиод оптрона, — фактический отраслевой стандарт усилителя ошибки в бытовых импульсных преобразователях напряжения. Делитель напряжения R1R2, задающий напряжение на управляющем входе TL431, и катод светодиода подключаются к выходу преобразователя, а фототранзистор оптрона — к управляющему входу ШИМ-контроллера его первичной цепи. Для того, чтобы минимальный ток катода TL431 не опускался ниже 1 мА, светодиод оптрона шунтируют резистором R3 величиной порядка 1 кОм. Например, в типичном импульсном блоке питания ноутбука, по данным 2012 года, средний IKA равен 1,5 мА, из которых 0,5 мА протекают через светодиод, а 1 мА — через шунт.
Проектирование эффективных, но устойчивых цепей частотной компенсации таких стабилизаторов — непростая задача. В простейшей конфигурации компенсация возлагается на интегрирующую цепь C1R4. Помимо этой цепи, выходного сглаживающего фильтра преобразователя и самой микросхемы, в схеме неявно присутствует ещё одно частотнозависимое звено, с частотой среза порядка 10 кГц — выходная ёмкость фототранзистора в связке с сопротивлением его коллекторной нагрузки. При этом через микросхему одновременно замыкаются две петли обратной связи: основная, медленная петля замыкается через делитель на управляющий вход TL431; побочная, быстрая (англ. fast lane) замыкается через светодиод на катод TL431. Быструю петлю можно разорвать, например, зафиксировав напряжение на катоде светодиода стабилитроном или подключив катод светодиода к отдельному фильтру.
Компараторы напряжения
Простейшая схема компаратора на TL431 требует единственного резистора, ограничивающего предельный ток катода на рекомендованном уровне 5 мА. Меньшие значения возможны, но нежелательны из-за затягивания времени переключения из открытого (логический ноль) в закрытое (логическая единица) состояние. Время переключения из закрытого в открытое состояние зависит от величины превышения Uref над порогом переключения: чем больше превышение, тем быстрее срабатывает компаратор. Оптимальная скорость переключения достигается при десятипроцентном превышении, при этом выходное сопротивление источника сигнала не должно превышать 10 кОм. В полностью открытом состоянии UKA опускается до 2 В, что согласуется с уровнями ТТЛ и КМОП при напряжениях питания 5 В и выше. Для согласования TL431 с низковольтной КМОП-логикой необходимо использовать внешний делитель напряжения или заменить TL431 на микросхему-аналог с меньшим порогом переключения, например TLV431.
Компараторы и логические инверторы на TL431 легко стыкуются между собой по принципам релейной логики. Например, в приведённой схеме монитора напряжения выходной каскад открывается, а выходной сигнал принимает значение логического нуля тогда, и только тогда, когда входное напряжение UBX укладывается в интервал
U R E F ( 1 + R 3 / R 4 ) < U B X < U R E F ( 1 + R 1 / R 2 ) {displaystyle U_{REF}(1+R3/R4)<U_{BX}<U_{REF}(1+R1/R2)} .
Схема работоспособна, если условие R 1 / R 2 > R 3 / R 4 {displaystyle R1/R2>R3/R4} выполняется с достаточным запасом.
Недокументированные режимы
В радиолюбительской прессе неоднократно публиковались конструкции усилителей напряжения низкой частоты на TL431 — как правило, неудачные. Стремясь подавить нелинейность микросхемы, конструкторы увеличивали глубину обратной связи и тем самым снижали коэффициент усиления до нецелесообразно низких значений. Стабилизация режима работы усилителей на TL431 также оказалась непростой задачей.
Склонность TL431 к самовозбуждению можно использовать для построения генератора, управляемого напряжением на частоты от нескольких кГц до 1,5 МГц. Частотный диапазон такого генератора и характер зависимости частоты от управляющего напряжения сильно зависят от используемой серии TL431: одноимённые микросхемы разных производителей в этом недокументированном режиме не взаимозаменяемы. Пара TL431 может быть использована и в схеме астабильного мультивибратора на частоты от долей Гц до примерно 50 кГц. В этой схеме TL431 также работают в недокументированном режиме: токи заряда времязадающих ёмкостей протекают через диоды, защищающие управляющие входы (T2 на принципиальной схеме).
Нестандартные варианты и функциональные аналоги
Микросхемы различных производителей, выпускаемые под именем TL431 или под близкими к нему именами (KA431, TS431 и т. п.), могут существенно отличаться от оригинальной TL431 производства Texas Instruments. Иногда различия вскрываются лишь опытным путём, при испытаниях ИС в недокументированных режимах; иногда они явно декларируются в документации производителей. Так, TL431 производства Vishay отличается аномально высоким, порядка 75 дБ, коэффициентом усиления напряжения на низких частотах. Спад коэффициента усиления этой ИС начинается на отметке 100 Гц. В диапазоне частот свыше 10 кГц частотная характеристика TL431 Vishay приближается к стандарту; частота единичного усиления, около 1 МГц, совпадает со стандартной. Микросхема ШИМ-контроллера SG6105 содержит два независимых стабилизатора, заявленные как точные аналоги TL431, но их предельно допустимые IKA и UKA составляют лишь 16 В и 30 мА; точностные характеристики этих стабилизаторов заводом-изготовителем не тестируются.
Микросхема TL430 — исторический функциональный аналог TL431 с опорным напряжением 2,75 В и предельно допустимым током катода 150 мА, выпускавшийся Texas Instruments только в корпусе для монтажа в отверстия. Встроенный бандгап TL430, в отличие от одновременно выпущенной TL431, не был скомпенсирован по температуре и был менее точен; в выходном каскаде TL430 не было защитного диода. Выпускаемая в XXI веке микросхема TL432 представляет собой обычные кристаллы TL431, упакованные в корпуса для поверхностного монтажа с нестандартной цоколёвкой.
В 2015 году Texas Instruments анонсировала выпуск ATL431 — функционального аналога TL431, оптимизированного для работы в экономичных импульсных стабилизаторах. Рекомендованный минимальный ток катода ATL431 составляет всего 35 мкА против 1 мА у стандартной TL431 при тех же предельных значениях тока катода (100 мА) и напряжения анод-катод (36 В). Частота единичного усиления сдвинута вниз, до 250 кГц, чтобы подавить усиление высокочастотных помех. Совершенно иной вид имеют и графики граничных условий устойчивости: при малых токах и напряжении анод-катод 15 В схема абсолютно устойчива при любых значениях ёмкости нагрузки — при условии использования высококачественных малоиндуктивных конденсаторов. Минимальное рекомендованное сопротивление «антизвонного» резистора — 250 Ом против 1 Ом у стандартной TL431.
Помимо микросхем семейства TL431, по состоянию на 2015 год широко применялись всего лишь две интегральные схемы параллельных стабилизаторов, имеющие принципиально иную схемотехнику, опорные уровни и предельные эксплуатационные характеристики:
Биполярная ИС LMV431 производства Texas Instruments имеет опорное напряжение 1,24 В и способна стабилизировать напряжения до 30 В при токе катода от 80 мкА до 30 мА;
Низковольтная КМОП-микросхема NCP100 производства On Semiconductor имеет опорное напряжение 0,7 В и способна стабилизировать напряжения до 6 В при токе катода от 100 мкА до 20 мА.
Схемотехника устройств на LMV431 и NCP100 аналогична схемотехнике устройств на TL431.
TL431: эталон напряжения, программируемая точность, шунтовой регулятор _ BDTIC, ведущий дистрибьютор в Китае
Интегральные схемы , A, B представляют собой трехвыводные программируемые шунтирующие диоды-стабилизаторы. Эти монолитные источники опорного напряжения на ИС работают как стабилитрон с низким температурным коэффициентом, который программируется от Vref до 36 В с помощью двух внешних резисторов. Эти устройства имеют широкий диапазон рабочих токов от 1,0 мА до 100 мА с типичным динамическим сопротивлением 0,22 Вт. Характеристики этих эталонных источников делают их отличной заменой стабилитронам во многих приложениях, таких как цифровые вольтметры, источники питания и схемы операционных усилителей. . Опорное напряжение 2,5 В позволяет получить стабильное опорное напряжение от логических источников питания 5,0 В, а поскольку TL431, A, B работает как шунтирующий стабилизатор, его можно использовать как положительное, так и отрицательное опорное напряжение.
Характеристики
Программируемое выходное напряжение до 36 В
Допустимое отклонение опорного напряжения: +/- 0,4%, тип. при 25°C (TL431B) Способность от 1,0 мА до 100 мА
Эквивалентный температурный коэффициент полного диапазона 50 ppm/°C Типовой
Температурная компенсация для работы в полном номинальном диапазоне рабочих температур
Низкое выходное шумовое напряжение
Доступны пакеты без PB. Конвертеры обратная связь и контроль
TND352/D (658,0KB)
0
ОКТ, 2008
FB2 — TL431 в расходной электростанции
TND381/D (581.0K)
TND381/D (581.0K)
TND381/D (581.0K)
TND381/D (581.0K)
TND381/D (581.0K)
TND381/D (581.0K)
TND381/D (581.0K)
TND381/D (581.0K)0032
ноябрь, 2009 г.
Листы данных (1)
Название документа
Document ID/Size
Revision
Date
99999
Simulation Models (1 )
Название документа
Document ID/Size
Revision
Revision Date
PSPICE and ISPICE Models for TL431 Programmable Reference
TL431 SPICE MODELS (24.0kB)
1
Order Information
Продукт
Статус
Соответствие
Упаковка
MSL*
Контейнер
Бюджетная цена за единицу
NCV431AIDMR2G
Активный
Сертифицированный AEC
Поддержка PPAP
без свинца
Без галогенидов
Micro8™
846A-02
1
Лента и катушка
4000
0,28 $
NCV431AIDR2G
2
2 90 Qualified
Поддержка PPAP
без свинца
Галоген бесплатно
SOIC-8
751-07
1
Tape and Reel
2500
$0. 28
NCV431BVDMR2G
Active
AEC Qualified
Поддержка PPAP
без свинца
Галоген бесплатно
Micro8™
846A-02
1
Tape and Reel
4000
$0.336
NCV431BVDR2G
Active
AEC Qualified
Поддержка PPAP
без свинца
Галоген бесплатно
SOIC-8
751-07
1
лента и катушка
2500
$ 0,336
TL431CDG
Active
PB Free
PB Free
PB Free
0
PB FRE431CDG
PBER431CDG
. Без галогенидов
SOIC-8
751-07
1
Трубка
98
0032
Без свинца
Halide free
Micro8™
846A-02
1
Tape and Reel
4000
$0.0933
TL431CDR2G
Active
Pb-free
Галоген бесплатно
SOIC-8
751-07
1
лента и катушка
2500
$ 0,14
PB Free.
Безгалогенный
TO-92
29-11
NA
Пакет
2000
0,112
0 9003TL 3 Активный0
30032
Без свинца
Halide free
TO-92
29-11
NA
Tape and Reel
2000
$0. 112
TL431CLPREG
Active, Not Rec
Pb-free
Галоген бесплатно
TO-92
29-11
NA
лента и катушка
2000
TL431Clprmg
Active, не Rec
1CLPR.
Безгалогенный
TO-92
29-11
NA
Fan-Fold
2000
TL431CLPRPG20053 Без свинца
Halide Free
TO-92
29-11
NA
FAN-FOLD
2000
$ 0,112
TL431CPG
TL431CPG
PBBE
PBBE
PBBE
PBBE
. Без галогенидов
PDIP-8
626-05
NA
Трубка
50
TL431IDG
Активный
Без свинца
Бесплана по галогениру
SOIC-8
751-07
1
Трубка
98
$ 0,0987
TL431IDMR2G
TL431IDMR2G
TL431IDMR2G
3
TL431IDMR2G
.
Галоген бесплатно
Micro8™
846A-02
1
Tape and Reel
4000
Contact BDTIC
TL431IDR2G
Active
Pb-free
Без галогенидов
SOIC-8
751-07
1
Лента и катушка
2500
0032
Активный
Без свинца
Halide Free
TO-92
29-11
NA
Bulk Bag
2000
$ 0,1467
PB Free. Галоген бесплатно
TO-92
29-11
NA
лента и катушка
2000
$ 0,1467
TL431ILPRPG
Active
PB Free.
Halide Free
TO-92
29-11
NA
FAN-FOLD
2000
$ 0,0987
TL431IPG
TL431IPG
.0032
Без свинца
Halide free
PDIP-8
626-05
NA
Tube
50
Specifications
Product
Type
V(BR) Typ (V)
Tolerance (%)
Тип IQ (мА)
Мин. ИК (мА)
Макс. VF (В)
TA Min (°C)
TA Max (°C)
NCV431AIDMR2G
Adjustable
2.495
1
0.5
1
36
-40
125
NCV431AIDR2G
Adjustable
2.495
1
0.5
1
36
-40
125
NCV431BVDMR2G
Adjustable
2.495
0.4
0.5
1
36
-40
125
NCV431BVDR2G
Adjustable
2.495
0.4
0.5
1
36
-40
125
TL431CDG
Adjustable
2.495
2.2
1
36
0
70
TL431CDMR2G
Adjustable
2. 495
2.2
1
36
0
70
TL431CDR2G
Adjustable
2.495
2.2
1
36
0
70
TL431CLPG
Регулируемый
2,495
2,2
1
36
0
TL431CLPRPRPRPRPRPRPPR
TL431CLPRPRPPRPRPPR
TL431CLPRPRPPRPRPPR
0032
2.495
2.2
1
36
0
70
TL431CLPRPG
Adjustable
2.495
2.2
1
36
0
70
TL431IDG
Регулируемый
2,495
2,2
1
36
-40
TL431IDMRMRIMRIMR2G
TL431IDMRIMR2G 2
TL431IDMRMR2G99932
TL431IDMRIMR2G 2
TL431IDMRIMRIMRIMRIMRIPAL0032
2. 495
2.2
1
36
-40
85
TL431IDR2G
Adjustable
2.495
2.2
1
36
-40
85
TL431ILPG
Регулируемые
2,495
2,2
1
36
-40
-40
11111111111111,
.0032
2.495
2.2
1
36
-40
85
TL431ILPRPG
Adjustable
2.495
2.2
1
36
-40
85
LM317+TL431, правда? | diyAudio
Перейти к последнему
Нейтралитет
Член
2013-12-30 16:02
#1
2013-12-30 16:02
#1
Я искал способы улучшить старый LM317, и мне пришла в голову идея использовать TL431 в качестве эталона.
Глядя на таблицу данных TI TL431, на странице 30 вы найдете реализацию, показанную в приложении 1.
TL431 используется в качестве эталона на LM317 ADJ ветвь, с резистором 8K2 от входа до ADJ ветвь. Катодный ток TL431 зависит от входного напряжения.
Я заменил резистор на 820R, настроив TL431 на выходное напряжение 17,5 В, что дает ток через TL431 10,8 мА при входном напряжении 25 В
Приложения 2, 3 и 4 показывают отклонение, импеданс и шум этой реализации.
Пока это работает очень хорошо, отклонение является стандартным для LM317, однако выходное сопротивление выглядит слишком хорошим, чтобы быть правдой, шум выглядит довольно стандартным для регулятора LM317.
Однако что, если мы переместим резистор 820R с входа на выход? Что ж, я это сделал, и теперь я уменьшил его до 120R, что дает те же 10,8 мА через TL431. Этот ток теперь будет зафиксирован на уровне 10,8 мА (настолько фиксированным, насколько это возможно с опорным значением 1,25 В в LM317).
Приложение 5, 6 и 7 показывает отклонение, импеданс и шум этой реализации.
Улучшения отбраковки существенны, похоже, что добавлена отбраковка Lm317 и TL431? Выходное сопротивление составляет одну десятую от реализации таблицы данных? Шум, однако, не сильно меняется.
Действительно ли улучшения режекции и выходного импеданса являются правдой или это какая-то случайность LTSpice?
Любые другие возможные проблемы с этой реализацией, например проблемы со стабильностью?
Последнее редактирование: 30.12.2013 17:31
перандер
Член
30-12-2013 16:11
#2
2013-12-30 16:11
#2
Откуда у вас постоянное напряжение?
Нейтралитет
Член
2013-12-30 16:15
#3
2013-12-30 16:15
#3
перандерс сказал:
Откуда у вас постоянное напряжение?
Нажмите, чтобы развернуть. ..
Посмотрите на схему во вложении 2, слева от V1 стоит цифра 25……
перандер
Участник
2013-12-30 16:30
#4
2013-12-30 16:30
#4
Вы также получаете постоянное напряжение?
Нейтралитет
Член
30. 12.2013 16:44
#5
30-12-2013 16:44
#5
перандерс сказал:
Вы также получаете постоянное напряжение?
Нажмите, чтобы развернуть…
Конечно да, 17.5 Vout как раз как я и хотел.
Пользуюсь LTSpice уже несколько лет и думаю, что знаю, как им пользоваться.
Если я смоделирую LM317 в типичной реализации таблицы данных (R1 = 120R, R2 = 1K5//C = 22 мкФ, 17,5 В), он работает более или менее так, как вы ожидаете от таблицы данных в отношении режекции, импеданса и шума. так что то, как я имитирую это, должно быть в порядке.
Так что ты хочешь сказать?
Джекинни
Участник
30-12-2013 17:47
#6
2013-12-30 17:47
#6
Включает ли ваша модель TL431 реактивные компоненты? Модель TI была действительно чувствительна только к температуре.
Когда вы строите график LM317, важно привязать входы анализатора к выходу, а не к земле.
Нейтралитет
Член
30-12-2013 17:54
#7
30-12-2013 17:54
#7
jackinnj сказал:
Включает ли ваша модель TL431 реактивные компоненты? Модель TI была действительно чувствительна только к температуре.
Когда вы строите график LM317, важно привязать входы анализатора к выходу, а не к земле.
Нажмите, чтобы развернуть…
Для вашего первого комментария:
Я использую модель отсюда: Реалистичная модель SPICE для TL431: моделирование стабильности, шума, импеданса и производительности шунтового регулятора TL431 | Audio PerfectionAudio Perfection
Модель «Eugene», самая точная из доступных моделей, очень хорошо соответствует техпаспорту. Модели, постоянный ток, переменный ток, шум, переходный процесс и выходное сопротивление.
Что касается вашего второго комментария?
Джекинни
Участник
2013-12-30 18:22
#8
2013-12-30 18:22
#8
Нейтралитет сказал:
Что касается вашего второго комментария, что?
Нажмите, чтобы развернуть. ..
Опорное напряжение LM317 сравнивается с выходом, а не с землей. См. эту заметку по применению от omicron-lab:
Я использую модель TL431 Кристофа Бассо — он написал исчерпывающую (!) статью на эту тему:
http:/ /cbasso.pagesperso-orange.fr/Downloads/Papers/The TL431 in loop control.pdf
Нейтралитет
Член
2013-12-30 18:24
#9
30-12-2013 18:24
#9
jackinnj сказал:
Опорное напряжение LM317 сравнивается с выходом без заземления.
Нажмите, чтобы развернуть…
И что это значит для моей симуляции? Если бы я должен был построить график предзнаменования в реальном мире, конечно, он должен быть привязан к выходу, а не к земле, но для моделирования я не вижу проблемы.
Интересные файлы, на которые вы ссылаетесь.
Насколько хороша его модель и где ее взять?
Последнее редактирование: 30.12.2013 18:33
Нейтралитет
Член
30.12.2013 19:16
#10
30-12-2013 19:16
#10
Дальнейшее моделирование показывает, что именно C1 дает мне эти преувеличенные результаты. Если вместо того, чтобы располагать его между TL431 Vref и LM317 Out, вы поместите C1 между TL431 Vref и TL431 Cathode, вы получите нормальное подавление, импеданс и шум LM317. Хотя подавление низких частот значительно улучшилось, как и следовало ожидать.
Интересно, теперь вопрос, почему?, и что это значит.
Последнее редактирование: 30.12.2013 19:22
твест820
Участник
2014-01-02 00:45
#11
2014-01-02 00:45
#11
Включение TL431 в цепь обратной связи увеличивает усиление разомкнутого контура за счет усиления слабого сигнала TL431 на 55 дБ. Таким образом, как и в любом усилителе, выходная погрешность уменьшается за счет дополнительного избыточного коэффициента усиления контура. Вы можете оценить стабильность, проверив запас по фазе так же, как и любой другой композитный усилитель. Основным критерием стабильности является то, что выходное устройство должно быть быстрее контура управления (см. Linear AN-47; если память не изменяет, вам нужно приложение C). Таким образом, учитывая, что у 317 полоса регулирования около 10 кГц, а у TL431 полоса регулирования 100 кГц, скорее всего, будут разрывы, если не будет применена компенсация.
Шунтирование TL431 с крышкой приличного размера, такой как C1, эффективно удаляет его из контура обратной связи. Отсюда и возврат к обычной производительности 317.
По сути, то, что вы делаете, — это внедрение суперрегулятора. Существует множество литературы по тем, с которыми вы можете ознакомиться.
Нейтралитет
Член
02. 01.2014 11:50
#12
2014-01-02 11:50
#12
Отличный ответ, именно то, что я искал.
Компенсация чего-то, что имеет выходное устройство, которое составляет всего 1/10 скорости контура управления, было бы настоящим лавашом. Я думаю, что я просто буду использовать TL431 в качестве стандартного опорного сигнала с низким импедансом для LM317 и не буду попадать в петлю обратной связи. Он по-прежнему дает мне отличное подавление низкочастотных пульсаций, и это было то, с чего я хотел начать.
Марк Джонсон
Участник
2014-01-02 15:03
№13
2014-01-02 15:03
№13
Вы можете увеличить подавление линии/нагрузки, разделив катодный резистор смещения TL431 на две последовательные части, а затем подключив среднюю точку к земле с помощью BFC. «Точка выгоды +3 дБ» составляет приблизительно BFC> 10 мкФ для рис. 1, BFC> 68 мкФ для рис. 5. Стоимость = низкая, выгода = высокая, решение = простое.
Между прочим, как никогда не уставал указывать Фред Дикман, LM317 функционирует как замкнутый контур, отрицательная обратная связь, регулятор напряжения , даже если его вывод VADJ не подключен к выходу LM317 . LM317 с удовольствием регулирует свой выход, когда нет делителя напряжения Rupper, Rlower от выхода до VADJ и земли.
Так, например, если вы подключите шунтовой стабилизатор TL431 к необработанному нестабилизированному входному напряжению, а затем используете его выход +13,75 В (катод) для управления выводом VADJ LM317, 9 LM3171503 регулируемый выход будет +15,0 вольт.
Нейтралитет
Член
2014-01-02 15:57
№14
2014-01-02 15:57
№14
Интересные идеи.
Спасибо.
Мартин Кларк
Участник
2014-01-02 16:50
№15
02.01.2014 16:50
№15
Да, по сути, LM317 — это фиксированный стабилизатор на 1,25 В. Разница в производительности — это просто результат того, что он «помещен поверх» чего-то другого, дающего локальное опорное напряжение, подаваемое на вывод Vadj.
При использовании обычного резистивного делителя добавление шунтирующего конденсатора от Vadj до 0v улучшает производительность, не делая «что-то» с LM317 или добавляя усиление или что-то в этом роде. Это просто делает внешнее опорное напряжение более тихим за счет снижения импеданса переменного тока. В качестве альтернативы там очень хорошо работает стабилитрон, если через него пропустить немного тока (попробуйте Rupper 100 Ом). Итак, как обнаружил ОП, использует второй регулятор напряжения. этот TL431 — не особо сюрприз. Вы можете сделать то же самое с 7805, чтобы получить любое требуемое напряжение…
Нейтралитет
Член
2014-01-02 18:27
№16
02.01.2014 18:27
№16
Мартин Кларк сказал:
Да, по сути, LM317 — это стабилизатор с фиксированным напряжением 1,25 В. Разница в производительности — это просто результат того, что он «помещен поверх» чего-то другого, дающего локальное опорное напряжение, подаваемое на вывод Vadj.
При использовании обычного резистивного делителя добавление шунтирующего конденсатора от Vadj до 0v улучшает производительность, не делая «что-то» с LM317 или добавляя усиление или что-то в этом роде. Это просто делает внешнее опорное напряжение более тихим за счет снижения импеданса переменного тока. В качестве альтернативы там очень хорошо работает стабилитрон, если через него пропустить немного тока (попробуйте Rupper 100 Ом). Итак, как обнаружил ОП, использует второй регулятор напряжения. этот TL431 — не особо сюрприз. Вы можете сделать то же самое с 7805, чтобы получить любое требуемое напряжение…
Нажмите, чтобы развернуть…
Я просто не уверен в том, насколько хорошим будет стабилитрон в отношении шума, а техническое описание бесполезно для характеристик шума.
Имитация производительности со стабилитроном великолепна, но потенциальная проблема с шумом может стать решающим фактором.
С другой стороны, TL431 имеет приличный уровень шума, если вы получите его от Onsemi или от Exar, у которых есть несколько вариантов TL431 с низким уровнем шума.
Мартин Кларк
Участник
2014-01-02 18:33
# 17
02.01.2014 18:33
# 17
Стабилитроны шумят только при недостатке тока (мкА)
Попробуйте подавать пару мА через стабилитрон, и он будет иметь максимальное динамическое сопротивление около 100 Ом и легко окажется на 30-40 дБ тише, чем сам 317. .. тише, чем TL431.
Нейтралитет
Член
2014-01-02 18:56
# 18
2014-01-02 18:56
# 18
Мартин Кларк сказал:
Стабилитроны шумят только при недостатке тока (мкА)
Попробуйте это с парой мА через стабилитрон, и он будет иметь максимальное динамическое сопротивление около 100 Ом и легко окажется на 30-40 дБ тише, чем сам 317. .. тише, чем TL431.
Нажмите, чтобы развернуть…
У вас есть какие-нибудь измерения? Я знаю, что пользователь Christer здесь, на DiyA, сделал несколько измерений светодиодов и стабилитронов, показавших низкий уровень шума, однако впоследствии я также прочитал, что его измерения были в некотором роде ошибочными и что на самом деле стабилитроны намного хуже по шуму. Я правда не могу вспомнить, где я это читал, где-то на DiyA
.
Последнее редактирование: 02.01.2014 19:08
Мартин Кларк
Участник
02. 01.2014 19:12
# 19
02.01.2014 19:12
# 19
Не в руки, но фигурки Кристера мне тогда показались неплохими, да и сейчас тоже. Даже если приведенные цифры были в 10 раз меньше, шум стабилитрона будет полностью подавлен внутренним шумом выходного шума 317 … ~ 150 мкВ даже в «самом низком» режиме 1,25 В.
Создать рег и протестировать его несложно — пробуйте. Вы можете быть удивлены.
Последнее редактирование: 02. 01.2014 19:18
томчр
Участник
02.01.2014 19:14
#20
02.01.2014 19:14
#20
LM317 — хороший регулятор, однако с момента его появления в конце 19 века были внесены значительные усовершенствования.70-е годы. Если вы не против потратить немного больше, я предлагаю взглянуть на LT3080. Я использую его в своем регуляторе Maida 21st Century и обнаружил, что заявления LT о подавлении пульсаций на 120 дБ соответствуют реальной жизни! В моей установке я подал 50 Vpp пульсаций в регулятор и измерил 20 мкВ RMS остаточной пульсации + шум на выходе регулятора.