Как сделать источник образцового напряжения на TL431 (управляемом стабилитроне), схема, пояснение работы, нюансы « ЭлектроХобби
В данной статье хочу разобрать одни из наиболее простых вариантов создания источника образцового напряжения на управляемом стабилитроне типа TL431. Предлагаемая схема позволит делать коррекцию настраиваемых вольтметров, мультиметров, электронных тестеров, делая измеряемые ими показания более точными. Этот источник позволяет добиться точности до 0,5%, с учетом его простоты. Схема источника образцового напряжения приведена ниже.
Для новичков стоит пояснить, как именно нужно собирать данную схему. Итак, нам понадобится три компонента – это источник постоянного питания, управляемый стабилитрон типа TL431 и подстроечный или переменный резистор. В роли источника питания можно взять практически любой блок питания, батарейки, аккумуляторы. Для примера давайте воспользуемся обычной телефонной зарядкой, которая обеспечивает на своем выходе постоянное напряжение 5 вольт. Минимально допустимое напряжения источника питания может быть не менее трех вольт. Это связано с тем, что минимальное напряжение стабилитрона равно 2,5 вольта. Максимальное напряжение может быть любым, но ограничимся величиной 36 вольт. Поскольку такая величина является безопасной и блоки питания с большим напряжением используются гораздо реже.
По величине тока источник питания может также быть любым. Наша схема будет нуждаться в токе всего лишь 10 миллиампер. Так что с подбором блока питания по току проблем точно не должно возникнуть. Подойдет практически любой.
Теперь, что касается управляемого стабилитрона TL431. По сути это даже не стабилитрон, а целая микросхема, обеспечивающая стабилизацию напряжения между анодом и катодов на достаточно высоком уровне. Стабилитрон может стабилизировать напряжение от 2,5 до 36 вольт. Максимально допустимый рабочий до 100 мА.
Чтобы на управляемом стабилитроне получить стабильные 2,5 вольта нужно замкнуть управляющий вывод и катод. Поскольку мы будем использовать источник питания с большим напряжением (более 2,5V), то нам еще понадобиться резистор, ограничивающий силу тока. Чтобы обеспечить максимальную стабильность стабилитрона нужно ограничится током между анодом и катодом 10 мА. Для этого берем подстроечный или переменный резистор на 1 кОм (для напряжения 5 вольт). При использовании большего напряжения на блоке питания и резистор стоит поставить большего номинала. Допустим уже для напряжения 36 вольт резистор нужно поставить 4,7 кОм.
Когда у нас уже есть все необходимые компоненты, то после их сборки в общую схему нужно резистором выставить требуемый ток 10 мА. Для этого достаточно воспользоваться обычным амперметром, подключив его в разрыв цепи, допустим между плюсом блока питания и резистором.
Еще стоит учитывать, что существует три типа этого управляемого стабилитрона, которые различаются по степени точности стабилизации напряжения. Это 2% (буквенного индекса нет), 1% (буквенный индекс A) и 0,5% (буквенный индекс B). Конечно, лучше взять для большей точности стабилитрон с отклонением 0,5%. Хотя и другие подойдут.
Ну и всё, схема собрана, рабочий ток в 10 мА выставлен, можно приступать к коррекции вольтметра. Для этого берем свой вольтметр, его измерительные щупы подсоединяем между анодом и катодом управляемого стабилитрона, а далее подстроечным резистором (что находится в самом вольтметре) делаем корректировку. Ваш вольтметр должен показывать точно 2,5 вольта. Вот, в принципе, и все!
НИЖЕ ВИДЕО ПО ЭТОЙ ТЕМЕ
Простейший источник образцового напряжения (постоянного) из управляемого стабилитрона TL431 для коррекции показаний вольтметра
Ссылка для просмотра этого видео на моем канале в Дзене
Ссылка на эту статью в Дзене — https://dzen.ru/a/YqcMFWB8CTURHXzk
Простой источник образцового напряжения на управляемом стабилитроне типа TL431, как сделать своими руками ,схема и объяснение ее работы | ЭлектроХобби
Когда приобретаешь новый мультиметр, электронный тестер, цифровой вольтметр (Китайского происхождения), то желательно его проверить на точность его измерений. Даже если сам прибор и способен измерять достаточно точно, то он мог быть, либо не настроенным должным образом, либо сбиться при транспортировке. В любом случае, для начала неплохо было бы его точность проверить. И если нужно, то далее произвести коррекцию его показаний. Но, для проверки нужен источник образцового напряжения, обладающий высокой точность и стабильностью. В роли такого можно использовать такой электронный компонент как управляемый стабилитрон типа TL431. Схема простого источника образцового напряжения показана на рисунке ниже.
Схема простого источника образцового напряжения на стабилитроне TL431Теперь, что собой представляет данная схема и в чем ее смысл. На входе имеется обычный источник питания в виде телефонной зарядки. Зарядка была использована по причине того, что она может оказаться практически у каждого под рукой. Но для наших целей подойдет практически любой блок питания с любым напряжением от 3 вольт и более. Но в большом напряжении особого смысла нет, поскольку используемый стабилитрон нам обеспечит образцовое напряжение величиной 2,5 вольт. Все лишнее напряжение от блока питания будет оседать на резисторе, стоящим последовательно этому стабилитрону. Так что наиболее оптимальным вариантом будет использование либо телефонной зарядки на 5 вольт, либо обычный 12 вольтовый блок питания. Причем по току подойдет абсолютно любой БП. Наша схема будет нуждаться всего в 5-10 мА.
Думаю роль резистора тут понятна, это токоограничение. А переменный резистор стоит взять потому, чтобы была возможность настроить нужный нам ток (5-10 мА). Дело в том, что даташите используемого нами стабилитрона TL431 указано, что максимальную точность стабилизированного напряжения можно добиться именно в пределах около 5-10 мА. Мы подаем на схему простого линейного стабилизатора напряжения 5 вольт. На стабилитроне оседает наше образцовое напряжение, которое мы и будем использовать для настройки наших измерительных приборов. Точность стабилизации TL431 достаточно высокая, погрешность может составлять всего от 0,5 до 2%. Это зависит от того, с каким буквенным индексом мы будем использовать TL431. Погрешность в 2% (буквенного индекса на компоненте нет), 1% (указан индекс A) и 0,5% (указан индекс B).
Где, какие выводы на микросхеме управляемого стабилитрона TL431, его цоколевкаПару слов о этом стабилитроне. Это целая микросхема линейного высокоточного стабилизатора напряжения. Как я выше написал его погрешность может составлять всего от 0,5 до 2%. Для сравнения – погрешность обычных стабилитронов (с двумя выводами) может достигать аж 15%. TL431 может стабилизировать напряжение в диапазоне от 2,5 вольт до 36. Напряжение стабилизации зависит от пропорции сопротивления резисторов на делителе напряжения, работающим с этим стабилитроном. Максимальная величина тока, который может пройти через анод-катод, равна 100 мА. Рекомендуемый ток для получения высокой стабильности напряжения не должен быть менее 5-10 мА.
Если вы все-таки будете использовать более высокое напряжение в схеме, то стоит увеличить номинал переменного резистора. Чтобы он в итоге смог своим сопротивлением снизить силу тока стабилитрона до нужных нам 10 миллиампер. Для напряжения 36 вольт можно поставить резистор 4,7 кОм.
В рабочем состоянии мы между анодом и катодом стабилитрона TL431 получаем наше образцовое напряжение. А те колебания напряжения, которые могут исходить от блока питания, будут оседать только на резисторе, ограничивающем силу тока данной схемы.
Настройка и коррекция самого вольтметра, мультиметра, электронного тестера сводится к простому измерению образцового напряжения на стабилитроне нашей схемы. Далее, если видим несоответствие в показаниях (вольтметр должен показывать ровно 2,5 вольта), то специальным подстроечным резисторов, имеющемся на настраиваемом вольтметре, делаем коррекцию его показаний. Выставляя эти самые 2,5 вольта. Вот и все!
схемаисточникобразцовоенапряжениеtl431
Поделиться в социальных сетях
Вам может понравиться
Отсутствует
Отсутствует
|
Распиновка TL431 — Шунтовой регулятор — Motorola
Posted on by Diode
Номер детали: TL431, TL431ACLP, TL431ACP, TL431ID
Функции: Регулируемая точность регулятора шунта
: TO-92, DIP 8, SOP 9, Micro 8 Pin Type
Производитель: Motorola
ИЗОБРАЖЕНИЕ
Производитель: Motorola
ИЗОБРАЖЕНИЕ
. Описание
Интегральные схемы TL431
диоды. Эти монолитные источники опорного напряжения на ИС работают как стабилитроны с низкотемпературным коэффициентом, который можно запрограммировать в диапазоне от V ref 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 Ом. Характеристики этих опорных источников делают их отличной заменой стабилитронам во многих приложениях, таких как цифровые вольтметры, источники питания и схемы операционных усилителей.
Распиновка:
Функции:
1. Программируемое выходное напряжение до 36 В
2. Допустимое отклонение опорного напряжения: ±0,4 %, тип. при 25°C (TL431B)
3. Низкое динамическое выходное сопротивление, 0,22 Ω 0012 9 Допустимый ток втекания от 1,0 мА до 100 мА
5. Эквивалентный температурный коэффициент полного диапазона 50 ppm/°C, типовой
6. Температурная компенсация для работы во всем номинальном диапазоне рабочих температур
Блок-схема
TL431 Лист данных PDF
- 4-проводной стабилитрон
- Создайте операционный усилитель с тремя дискретными транзисторами
- Публикация в блоге: Power Tips: как спроектировать надежный серийный линейный регулятор с дискретными компонентами
- Оптопара общего назначения