MOSFET + TL431 = компенсационный стабилизатор напряжения

LDO = low dropout = малое минимальное падение напряжения на проходном элементе

Идеальный стабилизатор напряжения 🙂

Для популярного трёх-выводного интегрального стабилизатора LM317 (datasheet) минимальное падение напряжения, при котором ещё нормируется его работа — 3 Вольта. Причём в документации этот параметр явно нигде не указан, а так, скромненько, в условиях измерений упоминается. В большинстве же случаев подразумевается, что падение на чипе 5 Вольт и более:
«Unless otherwise specified, VIN − VOUT = 5V».

Баба Яга — против! Жалко терять 3 Вольта на глупом проходном транзисторе. И рассеивать лишние Ватты. Популярное решение проблемы — импульсные стабилизаторы — здесь не обсуждаем по причине того, что они свистят. С помехами можно бороться, но, как известно: кто не борется — тот непобедим! 😉

Идея
Идея данной схемки восходит к одному из многочисленных datasheet’ов на TL431. Вот, например, что предлагают National Semiconductor / TI:

Vo ~= Vref * (1+R1/R2)

Сам по себе такой регулятор не шибко интересен: на мой взгляд он ни чем не лучше, чем обычные трёхвыводные стабилизаторы 7805, LM317 и тому подобные. Минимальное падение на проходном дарлингтоне меньше 2 Вольт тут вряд ли удастся получить. Да к тому же никаких защит ни по току, ни от перегрева. Разве что транзисторы можно ставить на столько толстые, на сколько душа пожелает.

Недавно мне понадобилось-таки соорудить линейный стабилизатор с минимальным падением напряжения. Конечно, всегда можно извернуться, взять трансформатор с бОльшим напряжением на вторичке, диоды Шоттки в мост поставить, конденсаторов накопительных поболе… И всем этим счастьем греть трёхвыводной стабилизатор. Но хотелось-то изящного решения и с тем трансом, что был в наличии. Какой проходной регулятор может обеспечить падение близкое к нулю? MOSFET: у современных мощных полевиков сопротивление канала может быть единицы милли-Ом.

Простая замена дарлингтона на полевой транзистор с изолированным затвором и индуцированным каналом (т.е. самый обычный MOSFET) в схеме выше — не особо поможет. Так как пороговое напряжение затвор-исток будет Вольта 3-4 у обычных, и всё одно больше Вольта у «логических» MOSFET’ов — чем и будет задано минимальное проходное напряжение на таком стабилизаторе.

Интересно могло бы получиться при использовании полевика, работающего в режиме обеднения (т.е. со встроенным каналом), или с p-n переходом. Но к сожалению, мощные устройства этих типов нынче практически недоступны.

Спасает дополнительный источник напряжения смещения. Такой источник совсем не должен быть сильноточным — несколько миллиАмпер будет достаточно.

Схема — скелетик

Работает это всё очень просто: когда напряжение на управляющем входе TL431, пропорциональное выходному напряжению, падает ниже порогового (2.5V) — «стабилитрон» закрывается и «отпускает» затвор полевика «вверх». Ток от дополнительного источника через резистор «подтягивает» напряжение на затворе, а, следовательно, и на выходе стабилизатора.

В обратную сторону, при увеличении выходного напряжения, всё работает аналогично: «стабилитрон» приоткрывается и уменьшает напряжение на затворе полевика.
TL431 суть устройство линейное, никаких защёлок в ней нету:

TL/LM431 — эквивалентная блок-схема

Реальность
В схеме реального устройства я всё же добавил защиту по току, пожертвовав пол-Вольта падения в пользу безопасности. В принципе, в низковольтных конструкциях часто можно обойтись плавким предохранителем, так как полевые транзисторы доступны с огромным запасом по току и при наличии радиатора способны выдерживать бешеные перегрузки. Если же и 0.5 Вольта жалко, и защита по току необходима — пишите, ибо есть способы 😉

Низковольтный линейный стабилизатор напряжения с минимальными потерями

30 января 2012: Проверено 🙂 Работает отлично! При токах нагрузки примерно от 2А и выше — мощные диоды желательно усадить на небольшой радиатор. R8=0; C7=0.1 … 10мкФ керамика или плёнка.

При номиналах R5-R6-R7, указанных на схеме, диапазон регулировки выходного напряжения примерно от 9 до 16 Вольт. Естественно, реальный максимум зависит от того, сколько может обеспечить трансформатор под нагрузкой.
R4 необходимо использовать достойной мощности: PmaxR4 ~= 0.5 / R. В данном примере — двухватник будет в самый раз.

Где это может понадобиться
Например: в ламповой технике для питания накальных цепей постоянным током.
Зачем постоянный, да ещё так тщательно стабилизированный ток для питания нитей накала?

1. Исключить наводки переменного напряжения в сигнальные цепи. Путей для просачивания «фона» из накальных цепей в сигнал несколько (тема для отдельной статьи!)
2. Питать накал строго заданным напряжением. Есть данные, что превышение напряжения накала на 10% от номинального может сократить срок службы лампы на порядок. Нормы же допусков для напряжения питающей сети плюс погрешности исполнения трансформаторов и т.п. — 10% ошибки легко набежит.

Для 6-вольтовых накалов необходимо уменьшить R5: 5.6КОм будет в самый раз.

Что можно улучшить
Например, для питания нитей накала полезно добавить плавный старт. Для этого достаточно будет увеличить C4 скажем до 1000мкФ и включить между мостом и C4 резистор сопротивлением в 1КОм.

Немножко окололамповой мифологии
Позволю себе пройтись по поводу одного стойкого заблуждения, утверждающего, будто питание накала «постоянкой» отрицательно сказывается на «звуке».

Наиболее вероятный источник происхождения этого мифа, как водится — недостаток понимания и кривые ручки. Например: один трансформатор запитывает и аноды и накал. Номинальный ток накальной обмотки, скажем, 1А, который до этого питал накал ламп напрямую, и те потребляли чуть меньше этого самого 1А. Всё работало хорошо, может быть фонило чуток. Если теперь некий паяльщик-такелажник, мнящий себя «tube-guru», вдруг запитал те же лампы от той же обмотки но уже через выпрямитель/конденсатор/стабилизатор — всё, хана усилку! Объяснение простое, хотя не для всех очевидное:

1. Во-первых, трансформатор теперь перегружен из-за импульсного характера тока заряда накопительной ёмкости (нужна отдельная статья!) Если вкратце: надо брать транс с номинальным током вторички примерно в 1.8 раза больше, нежели выпрямленный ток нагрузки.
2. Во-вторых — ударные токи заряда накопительных емкостей в источнике питания накала ничего хорошего в анодное питание не добавят.

 

Здесь я не претендую на уникальность. Хоть и додумался я когда-то сам до этой полезной схемки, после мне уже доводилось встречать подобные решения ещё у нескольких серьёзных разработчиков. Просто хочу поделиться с вами, друзья, своими наработками, мыслями…

• Вам было интересно? Напишите мне!

Друзья мои, собратья по интересам! Пишу и буду развивать этот блог — идей море и опыта уже накоплено предостаточно — есть чем поделиться. Времени как всегда мало. Что было бы интересно лично Вам?

Спрашивайте, предлагайте: в комментариях, или по e-mail (есть в моём профайле). Спасибо!

Всего Вам доброго!
— Сергей Патрушин.

P.S.: Продолжение темы ЗДЕСЬ: LDO прототип в бочке

Справочник интегральных стабилизаторов напряжения. Импортные аналоги. Datasheets

Справочник интегральных стабилизаторов напряжения. Импортные аналоги.							В справочнике представлены микросхемы серий К142ЕН, К1277ЕН, К1278ЕН и К1156ЕН. Микросхемы серии К142ЕН и КР142ЕН в настоящее время выпускаются заводом ВЗПП (Воронеж)
Сайты отечественных производителей стабилизаторов							Главная страница
Оставить только серию КР142
Наименование	Аналог	PDF		Imax, A	Uвых, В	Прим.	Краткое описание
Параллельные стабилизаторы (регулируемый прецизионный стабилитрон):							-параметрические стабилизаторы напряжения
КР142ЕН19	TL431		2%	0,1	2,5…30		параметрический стабилизатор напряжения TL431 и отечественный аналог К142ЕН19
К1156ЕР5	TL431		1%	0,1	2,5…36		параметрический стабилизатор напряжения TL431 pdf, характеристики
Стабилизаторы с фиксированным напряжением:
К1278ЕН1.5			2%	0,8…5	1,5 В	Low Drop	линейный низковольтный интегральный стабилизатор напряжения К1278ЕН
К1278ЕН1.8			2%	0,8…5	1,8 В	Low Drop	линейный стабилизатор напряжения с малым падением напряжения между входом и выходом
К1278ЕН2.5			2%	0,8…5	2,5В	Low Drop	микросхема стабилизатор напряжения на 2,5В
К142ЕН26	LT1086			3	2,5 В	Low Drop	линейный интегральный стабилизатор напряжения К142ЕН26 «Low drop» на напряжение 2.5В
К142ЕН25	LT1086			3	2,9 В	Low Drop	К142ЕН25 представляет собой линейный стабилизатор напряжения 3 вольта с малым падением напряжения между входом и выходом
К1277ЕН3			4%	0,1	3 В	Low Drop	интегральный стабилизатор напряжения К1277ЕН3 на напряжение 3 вольта
КР1170ЕН3	LM2931		5%	0,1	3 В	Low Drop	интегральный стабилизатор напряжения К1170ЕН3 на напряжение 3 вольта
КР1158ЕН3 (А-Г)			2%	0,15…1,2	3 В	Low Drop	микросхема стабилизатор напряжения на 3В
К1277ЕН3.3			4%	0,1	3,3 В	Low Drop	микросхема стабилизатор напряжения 3.3В
КР1158ЕН3.3 (А-Г)			2%	0,15…1,2	3,3 В	Low Drop	микросхема стабилизатор напряжения на 3.3В
К142ЕН24	LT1086			3	3,3 В	Low Drop	микросхема стабилизатор напряжения КР142ЕН24 на 3.3В с малым падением
К1278ЕН3.3			2%	0,8…5	3,3 В	Low Drop	интегральный стабилизатор напряжения 3.3 вольта
КР1170ЕН4	LM2931		5%	0,1	4 В	Low Drop	интегральный стабилизатор напряжения 3 вольт
КР142ЕН17А			5%	0,04	4,5В	Low Drop	КР142ЕН17А — интегральный стабилизатор напряжения на 4.5 вольт. В datasheet приведены характеристики, цоколевка, применение
КР142ЕН17Б			5%	0,04	5В	Low Drop	микросхема КР142ЕН17Б — стабилизатор напряжения на 5В
К1277ЕН5	MC78L05		4%	0,1	5В	Low Drop	маломощный стабилизатор напряжения 5 вольт
КР1170ЕН5	LM2931		5%	0,1	5В	Low Drop	интегральный стабилизатор напряжения 5 вольт
КР1157ЕН5 (А-Г)	MC78L05		4%	0,25	5В		маломощный стабилизатор напряжения 5 вольт
КР1158ЕН5 (А-Г)	L4805		2%	0,15…1,2	5В	Low Drop	микросхема стабилизатор напряжения на 5В
К1156ЕН1	LM2925		4%	0,5	5В	Low Drop +RESET	интегральный стабилизатор напряжения 5 вольт с выходом сброса
КР142ЕН5 (А,В)	MC7805		2%,4%	3	5В		Интегральный стабилизатор напряжения на 5 вольт КР142ЕН5А (или иначе КРЕН5А). Подробные характеристики и цоколевка приведены в datasheet. Аналогом для КРЕН5А является MC7805.
К1278ЕН5			2%	0,8…5	5В	Low Drop	мощный интегральный стабилизатор напряжения 5 вольт К1278ЕН5
КР1157ЕН6	MC78L06		4%	0,1	6В		маломощный стабилизатор напряжения 6 вольт
КР1170ЕН6	LM2931		5%	0,1	6В	Low Drop	интегральный стабилизатор напряжения 6 вольт
КР1158ЕН6 (А-Г)			2%	0,15…1,2	6В	Low Drop	микросхема стабилизатор напряжения на 6В, цены
КР142ЕН5 (Б,Г)	MC7806		2%,4%	3	6В		микросхема стабилизатора напряжения на 6 вольт КР142ЕН5Б и КР142ЕН5Г. Подробные характеристики и цоколевку смотри в datasheet. Импортный аналог MC7806.
КР1157ЕН8	MC78L08		4%	0,1	8В		маломощный стабилизатор напряжения 8 вольт, цена
КР1170ЕН8	LM2931		5%	0,1	8В	Low Drop	интегральный стабилизатор напряжения 8 вольт, цены
КР1157ЕН9	MC78L09		2%,4%	0,1	9В		маломощный стабилизатор напряжения 9 вольт
КР1170ЕН9	LM2931		5%	0,1	9В	Low Drop	интегральный стабилизатор напряжения 9 вольт
КР1158ЕН9 (А-Г)	L4892		2%	0,15…1,2	9В	Low Drop	микросхема стабилизатор напряжения на 9В
КР142ЕН8 (А,Г)	MC7809		3%,4%	1,5	9В		КР142ЕН8А и КР142ЕН8Г — микросхемы стабилизаторов напряжения на 9В. Краткое наименование — КРЕН8А и КРЕН8Г. Аналог — MC7809. Подробные характеристики и цоколевка приведены в datasheet.
КР1170ЕН12	LM2931		5%	0,1	12В	Low Drop	интегральный стабилизатор напряжения 12 вольт
КР1157ЕН12	MC78L12		2%,4%	0,25	12В		маломощный стабилизатор напряжения 12 вольт
КР1158ЕН12 (А-Г)	L4812		2%	0,15…1,2	12В	Low Drop	микросхема стабилизатора напряжения на 12В
КР142ЕН8 (Б,Д)	MC7812		3%,4%	1,5	12В		стабилизатор напряжения на 12В КР142ЕН8Б (краткое название — КРЕН8Б) и его аналог, импортный стабилизатор напряжения MC7812.
КР1157ЕН15	MC78L15		2%,4%	0,25	15В		маломощный стабилизатор напряжения 15 вольт
КР1158ЕН15 (А-Г)			2%	0,15…1,2	15В	Low Drop	микросхема стабилизатор напряжения на 15В
КР142ЕН8 (В,Е)	MC7815		3%,4%	1,5	15В		Стабилизатор напряжения на 15В КР142ЕН8Е (кратко — КРЕН8Е). Подробные характеристики и цоколевка приведены в datasheet. Импортный аналог — MC7815.
КР142ЕН15 (А-Е)			4%	0,1	+15/-15	двуполярн	двуполярный стабилизатор напряжения КРЕН15 на +/- 15В
К142ЕН6 (А-Е)			2%,6%	0,2	+15/-15	двуполярн	микросхема двуполярного стабилизатора напряжения
КР1157ЕН18	MC78L18		2%,4%	0,25	18В		маломощный стабилизатор напряжения 18 вольт
КР142ЕН9 (А,Г)	MC7818		2%,3%	1,5	20В		интегральный стабилизатор напряжения 20В
КР1157ЕН24	MC78L24		2%,4%	0,25	24В		маломощный стабилизатор напряжения на 24 вольта
КР142ЕН9 (Б,Д)	MC7824		2%,3%	1,5	24В		Микросхема стабилизатора напряжения на 24В КР142ЕН9Б. Импортный аналог — MC7824.
КР1157ЕН27			2%,4%	0,1	27В		маломощный линейный стабилизатор напряжения КР1157ЕН27 с выходным напряжением 27 вольт
КР142ЕН9 (В,Е)			2%,3%	1,5	27В		интегральный стабилизатор напряжения на 27В КР142ЕН9В и КР142ЕН9Е. Подробные характеристики приведены в datasheet.
Регулируемые стабилизаторы напряжения:
КР142ЕН15 (А-Е)				0,1	+/- 8…23	двуполярн	двуполярный регулируемый стабилизатор напряжения на +/- 15В КР142ЕН15
К142ЕН6 (А-Е)				0,2	+/- 5…25	двуполярн	микросхема двуполярного регулируемого стабилизатора напряжения К142ЕН6
КР1157ЕН1				0,1	1,2…37		регулируемый маломощный стабилизатор напряжения
КР142ЕН1 (А-Г)				0,15	3…12		регулируемый стабилизатор напряжения КР142ЕН1 от 3 до 12 вольт
КР142ЕН2 (А-Г)				0,15	12…30		регулируемый стабилизатор напряжения от 12 до 30 вольт
КР142ЕН14				0,15	2…37		регулируемый стабилизатор напряжения КР142ЕН14 от 2 до 37 вольт
К1156ЕН5 (Д)	LM2931			0,5	1,25…20	Low Drop	регулируемый линейный стабилизатор с низким падением напряжения
К142ЕН3 (А-Г)				1	3…30		регулируемый стабилизатор напряжения К142ЕН3 (от 3 до 30 вольт), pdf
К142ЕН4 (А-Г)				1	3…30		регулируемый стабилизатор напряжения от 3 до 30 вольт
КР142ЕН10	LM337			1	-(3…30)	отрицат	регулируемый стабилизатор отрицательного напряжения КР142ЕН10 (datasheet)
КР142ЕН12 (А,Б)	LM317T			1,5	1,2…37		LM317 — микросхема регулируемого стабилизатора напряжения от 1,2 до 37 вольт, цены LM317 datasheet
КР142ЕН18 (А,Б)	LM337			1,5	-(1,2…26)	отрицат	регулируемый интегральный стабилизатор отрицательного напряжения КР142ЕН18 (datasheet)
142ЕН11	LM337			1,5	-(1,3…30)	отрицат	микросхема стабилизатор отрицательного напряжения 142ЕН11
К1278ЕР1				0,8…5	1,25…12	Low Drop	datasheet на регулируемый стабилизатор напряжения К1278ЕР1
КР142ЕН22 (А,Б)	LT1084			5,5	1,2…34	Low Drop	datasheet на регулируемый стабилизатор напряжения К142ЕН22 и ее аналог микросхема LT1084, pdf
КР1151ЕН1	LM196			10	1,2…17,5		мощный регулируемый стабилизатор напряжения К1151ЕН1 до 10А
Импульсные:
К142ЕП1				0,25
							*
							Справочник по отечественным мощным биполярным транзисторам. Справочник диодов выпрямительных. Справочник операционных усилителей отечественных. Datasheet на КМОП-цифровые микросхемы Справочник по КРЕНкам серии 142

СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ

Несложная схема для регулирования, а также стабилизации напряжения представлена на картинке выше, её сможет собрать даже новичок в электронике. К примеру, на вход подано 50 вольт, а на выходе получаем 15,7 вольт или другое значение до 27V.

Схема регулируемого стабилизатора

Основной радиодеталью данного устройства является полевой (MOSFET) транзистор, в качестве которого можно использовать IRLZ24/32/44 и другие подобные. Наиболее часто они производятся компаниями IRF и Vishay в корпусах TO-220 и D2Pak. Стоит около 0.58$ грн в розницу, на ebay 10psc можно приобрести за 3$ (0,3 доллара за штуку). Такой мощный транзистор имеет три вывода: сток (drain), исток (source) и затвор (gate), он имеет такую структуру: металл-диэлектрик(диоксид кремния SiO2)-полупроводник. Микросхема-стабилизатор TL431 в корпусе TO-92 обеспечивает возможность настраивать значение выходного электрического напряжения. Сам транзистор я оставил на радиаторе и  припаял его к плате с помощью проводков.

Входное напряжение для этой схемы может быть от 6 и до 50 вольт. На выходе же получаем 3-27V с возможностью регулирования подстрочным резистором 33k. Выходной ток довольно большой, до 10 Ампер, в зависимости от радиатора.

Сглаживающие конденсаторы C1,C2 могут иметь ёмкость 10-22 мкФ, C3 4,7 мкФ. Без них схема и так будет работать, но не так хорошо, как нужно. Не забываем про вольтаж электролитических конденсаторов на входе и выходе, мною были взяты все рассчитаны на 50 Вольт.

Мощность, которую сможет рассеять такой стабилизатор напряжения не может быть более 50 Ватт. Полевой транзистор обязательно устанавливается на радиатор, рекомендуемая площадь поверхности которого не менее 200 квадратных сантиметров (0,02 м2). Не забываем про термопасту или подложку-резинку, чтобы тепло лучше отдавалось.

Возможно использование подстрочного резистора 33k типа WH06-1, WH06-2 они имеют достаточно точную регулировку сопротивления, вот так они выглядят, импортный и советский.

Для удобства на плату лучше припаять две колодки, а не провода, которые легко отрываются.

Печатная плата для дискретных элементов и переменного резистора типа СП5-2 (3296).

Стабильность неплоха и напряжение изменяется только на доли вольта на протяжении длительного времени. Готовая платка получилась компактна и удобна. Так как я планирую длительное время использовать это устройство для защиты дорожек окрасил всё дно платы зеленым цапонлаком. Автор материала — Егор.

   Форум по БП

   Форум по обсуждению материала СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ

Регулируемый стабилизатор напряжения на полевом транзисторе схема

Несложная схема для регулирования, а также стабилизации напряжения представлена на картинке выше, её сможет собрать даже новичок в электронике. К примеру, на вход подано 50 вольт, а на выходе получаем 15,7 вольт или другое значение до 27V.

Схема регулируемого стабилизатора

Основной радиодеталью данного устройства является полевой (MOSFET) транзистор, в качестве которого можно использовать IRLZ24/32/44 и другие подобные. Наиболее часто они производятся компаниями IRF и Vishay в корпусах TO-220 и D2Pak. Стоит около 0.58$ грн в розницу, на ebay 10psc можно приобрести за 3$ (0,3 доллара за штуку). Такой мощный транзистор имеет три вывода: сток (drain), исток (source) и затвор (gate), он имеет такую структуру: металл-диэлектрик(диоксид кремния SiO2)-полупроводник. Микросхема-стабилизатор TL431 в корпусе TO-92 обеспечивает возможность настраивать значение выходного электрического напряжения. Сам транзистор я оставил на радиаторе и припаял его к плате с помощью проводков.

Входное напряжение для этой схемы может быть от 6 и до 50 вольт. На выходе же получаем 3-27V с возможностью регулирования подстрочным резистором 33k. Выходной ток довольно большой, до 10 Ампер, в зависимости от радиатора.

Сглаживающие конденсаторы C1,C2 могут иметь ёмкость 10-22 мкФ, C3 4,7 мкФ. Без них схема и так будет работать, но не так хорошо, как нужно. Не забываем про вольтаж электролитических конденсаторов на входе и выходе, мною были взяты все рассчитаны на 50 Вольт.

Мощность, которую сможет рассеять такой стабилизатор напряжения не может быть более 50 Ватт. Полевой транзистор обязательно устанавливается на радиатор, рекомендуемая площадь поверхности которого не менее 200 квадратных сантиметров (0,02 м2). Не забываем про термопасту или подложку-резинку, чтобы тепло лучше отдавалось.

Возможно использование подстрочного резистора 33k типа WH06-1, WH06-2 они имеют достаточно точную регулировку сопротивления, вот так они выглядят, импортный и советский.

Для удобства на плату лучше припаять две колодки, а не провода, которые легко отрываются.

Печатная плата для дискретных элементов и переменного резистора типа СП5-2 (3296).

Стабильность неплоха и напряжение изменяется только на доли вольта на протяжении длительного времени. Готовая платка получилась компактна и удобна. Так как я планирую длительное время использовать это устройство для защиты дорожек окрасил всё дно платы зеленым цапонлаком. Автор материала – Егор.

Обсудить статью СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ

Несложная схема для регулирования, а также стабилизации напряжения представлена на картинке выше, её сможет собрать даже новичок в электронике. К примеру, на вход подано 50 вольт, а на выходе получаем 15,7 вольт или другое значение до 27V.

Схема регулируемого стабилизатора

Основной радиодеталью данного устройства является полевой (MOSFET) транзистор, в качестве которого можно использовать IRLZ24/32/44 и другие подобные. Наиболее часто они производятся компаниями IRF и Vishay в корпусах TO-220 и D2Pak. Стоит около 0.58$ грн в розницу, на ebay 10psc можно приобрести за 3$ (0,3 доллара за штуку). Такой мощный транзистор имеет три вывода: сток (drain), исток (source) и затвор (gate), он имеет такую структуру: металл-диэлектрик(диоксид кремния SiO2)-полупроводник. Микросхема-стабилизатор TL431 в корпусе TO-92 обеспечивает возможность настраивать значение выходного электрического напряжения. Сам транзистор я оставил на радиаторе и припаял его к плате с помощью проводков.

Входное напряжение для этой схемы может быть от 6 и до 50 вольт. На выходе же получаем 3-27V с возможностью регулирования подстрочным резистором 33k. Выходной ток довольно большой, до 10 Ампер, в зависимости от радиатора.

Сглаживающие конденсаторы C1,C2 могут иметь ёмкость 10-22 мкФ, C3 4,7 мкФ. Без них схема и так будет работать, но не так хорошо, как нужно. Не забываем про вольтаж электролитических конденсаторов на входе и выходе, мною были взяты все рассчитаны на 50 Вольт.

Мощность, которую сможет рассеять такой стабилизатор напряжения не может быть более 50 Ватт. Полевой транзистор обязательно устанавливается на радиатор, рекомендуемая площадь поверхности которого не менее 200 квадратных сантиметров (0,02 м2). Не забываем про термопасту или подложку-резинку, чтобы тепло лучше отдавалось.

Возможно использование подстрочного резистора 33k типа WH06-1, WH06-2 они имеют достаточно точную регулировку сопротивления, вот так они выглядят, импортный и советский.

Для удобства на плату лучше припаять две колодки, а не провода, которые легко отрываются.

Печатная плата для дискретных элементов и переменного резистора типа СП5-2 (3296).

Стабильность неплоха и напряжение изменяется только на доли вольта на протяжении длительного времени. Готовая платка получилась компактна и удобна. Так как я планирую длительное время использовать это устройство для защиты дорожек окрасил всё дно платы зеленым цапонлаком. Автор материала – Егор.

Обсудить статью СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА ПОЛЕВОМ ТРАНЗИСТОРЕ

Принципиальная схема усилителя мощности ВЧ сигнала для ФМ модуляторов.

Изготовление мощного генератора высокого напряжения – катушки Тесла. Схема, фото и описание сборки устройства.

По мотивам известной схемы блока питания с регулировкой тока и напряжения – полезная доработка.

Автор: Radioelectronika-Ru · Опубликовано 24.11.2017 · Обновлено 20.03.2018

На основе мощных переключательных полевых транзисторов [1] можно построить линейные стабилизаторы напряжения. Подобное устройство было ранее описано в [2]. Немного изменив схему, как показано на рис. 1, можно улучшить параметры описанного стабилизатора, существенно (в 5…6 раз) уменьшив падение напряжения на регулирующем элементе, в качестве которого применен транзистор IRL2505L. Он имеет в открытом состоянии весьма малое сопротивление канала (0,008 Ом), обеспечивает ток до 74 А при температуре корпуса 100 °С, отличается высокой крутизной характеристики (59 А/В). Для управления им требуется небольшое напряжение на затворе (2,5…3 В). Предельное напряжение сток—исток — 55 В, затвор—исток — ±16 В, мощность, рассеиваемая транзистором, может достигать 200 Вт.

Подобно современным микросхемным стабилизаторам, предлагаемый модуль имеет три вывода: 1 — вход, 2 — общий, 3 — выход. В качестве управляющего элемента применена микросхема DA1 — параллельный стабилизатор напряжения КР142ЕН19 (TL431). Транзистор VT1 выполняет функцию согласующего элемента, а стабилитрон VD1 обеспечивает стабильное напряжение для его базовой цепи. Значение выходного напряжения можно рассчитать по формуле
Uвых=2,5(1+R5/R6).
Выходное напряжение регулируют, изменяя сопротивление резистора R6. Конденсаторы обеспечивают устойчивую работу стабилизатора. Устройство работает следующим образом. При увеличении выходного напряжения повышается напряжение на управляющем входе микросхемы DA1, в результате чего ток через нее увеличивается. Напряжение на резисторе R2 увеличивается, а ток через транзистор VT1 уменьшается. Соответственно напряжение затвор—исток транзистора VT2 уменьшается, вследствие чего сопротивление его канала возрастает. Поэтому выходное напряжение уменьшается, восстанавливаясь до прежнего значения.

Регулирующий полевой транзистор VT2 включен в минусовый провод, а управляющее напряжение поступает на него с плюсового провода. Благодаря такому решению стабилизатор способен обеспечить ток нагрузки 20…30 А, при этом входное напряжение может быть всего на 0,5 В больше выходного. Если предполагается использовать модуль при входном напряжении более 16 В, то транзистор VT2 необходимо защитить от пробоя с помощью маломощного стабилитрона с напряжением стабилизации 10…12 В, катод которого подключают к затвору, анод — к истоку.

В устройстве можно применить любой n-канальный полевой транзистор (VT2), подходящий по току и напряжению из списка, приведенного в [1], желательно выделенный желтым цветом. VT1 — КТ502, КТ3108, КТ361 с любыми буквенными индексами. Микросхему КР142ЕН19 (DA1) допустимо заменить на TL431. Конденсаторы — К10-17, резисторы — Р1-4, МЛТ, С2-33.
Схема подключения модуля стабилизатора приведена на рис. 2.

При большом токе нагрузки на транзисторе VT2 рассеивается большая мощность, поэтому необходим эффективный теплоотвод. Транзисторы этой серии с буквенными индексами L и S устанавливают на теплоотвод с помощью пайки. В авторском варианте в качестве теплоотвода и одновременно несущей конструкции применен корпус от неисправного транзистора КТ912, КП904. Этот корпус разобран, удалена его верхняя часть так, что осталась позолоченная керамическая шайба с кристаллом транзистора и выводами-стойками. Кристалл аккуратно удален, покрытие облужено, после чего к нему припаян транзистор VT2. К покрытию шайбы и выводам транзистора VT2 припаяна печатная плата из двусторонне фольгированного стеклотекстолита (рис. 3). Фольга на обратной стороне платы целиком сохранена и соединена с металлизацией шайбы (стоком транзистора VT2) После налаживания и проверки модуля стабилизатора плата приклеена к корпусу. Выводы 1 и 2 — площадки на печатной плате, а вывод 3 (сток транзистора VT2) — металлический вывод-стойка на керамической шайбе.

Если применить детали для поверхностного монтажа: микросхему TL431CD (рис. 4), транзистор VT1 КТ3129А-9, транзистор VT2 IRLR2905S, резисторы Р1-12, то часть их можно разместить на печатной плате, а другую часть — навесным монтажом непосредственно на керамической шайбе корпуса. Внешний вид собранного устройства показан на рис. 5. Модуль стабилизатора напряжения не имеет гальванической связи с основанием (винтом) корпуса, поэтому его можно непосредственно разместить на теплоотводе, даже если он соединен с общим проводом питаемого устройства.

Также допустимо использовать корпус от неисправных транзисторов серий КТ825, КТ827. В таком корпусе кристаллы транзистора прикреплены не к керамической, а к металлической шайбе. Именно к ней, предварительно удалив кристалл, припаивают транзистор VT2. Остальные детали устанавливают аналогично. Сток транзистора VT2 в этом случае соединен с корпусом, поэтому модуль можно непосредственно установить на теплоотвод, соединенный с минусовым проводом питания нагрузки.
Налаживание устройства сводится к установке требуемого выходного напряжения подстроечным резистором R6 и к проверке отсутствия самовозбуждения во всем интервале выходного тока. Если оно возникнет, его нужно устранить увеличением емкости конденсаторов.

ЛИТЕРАТУРА
1. Мощные полевые переключательные транзисторы фирмы International Rectifier. — Радио, 2001, № 5, с. 45.
2. Нечеев И. Стабилизатор напряжения на мощном полевом транзисторе. — Радио, 2003, № 8. с. 53, 54.

И. НЕЧАЕВ, г. Курск
“Радио” №2 2005г.

	КАТУШКА ТЕСЛА
ПРОСТОЙ ДВУХПОЛЯРНЫЙ БП С РЕГУЛИРОВКАМИ

TL431 Источник постоянного тока

В общих чертах:

• Vref -> Ио: Наличие известного опорного напряжения Vref , может быть использовано для создания любого тока, если Vref какого — то образом приводит в действии известного резистора (Ио = Vref / R).

• Vref -> Vo: Наличие известного опорного напряжения Vref , может быть использован для создания любого другого напряжения, если Vref может быть каким — то образом используется для привода известного резистора (так что ток известен: I = Vref / R) , а затем , что ток ( или его зеркало) проходит через другой резистор Ro, создавая новое напряжение: Vo = IRo.

TL431 просто опорное напряжение и строительный блок обратной связи, которые могут быть применены в сценариях, упомянутых выше.

Поведение заключается в том, что когда REF> (Vref + ANODE), NPN-BJT будет пытаться потреблять больше тока, уменьшая его эффективное сопротивление (потому что операционный усилитель будет обеспечивать больше Vbe), и когда REF <(Vref + ANODE) NPN-BJT будет пытаться потреблять меньше тока, увеличивая его внутреннее сопротивление (поскольку операционный усилитель будет давать меньше Vbe).

Если этот эффект используется в качестве контура отрицательной обратной связи, который влияет на вход REF, то система попытается достичь равновесия, где REF = Vref + ANODE.

В приведенном случае генерации выходного тока («постоянный ток-сток»):

[Обратите внимание, что падение в Rs является REF, а ANODE — GND (определяет 0 В)]

Это работает потому, что если падение на Rs (REF) меньше, чем Vref (2,5 В), то внутренний BJT будет увеличивать свое сопротивление, шунтируя меньше базового тока внешнего BJT, поэтому внешний BJT получает больше базового тока, который увеличивает его ток эмиттера, что приводит к увеличению падения Rs (поэтому REF увеличивается). Резюме: {REF> Vref} уменьшает REF.

С другой стороны, если падение на Rs (REF) выше, чем Vref (2,5 В), то внутренний BJT будет уменьшать свое сопротивление, шунтируя больший ток, поэтому база внешнего BJT получает меньше тока, поэтому его ток эмиттера чем меньше, тем меньше напряжение падает на Rs, уменьшая RES. Резюме: {REF <Vref} увеличивает REF.

Следовательно, при равновесии REF = Vref (2,5 В). Поскольку падение Rs известно, а Rs известно, то ток коллектора известен, то есть ваш выходной ток. Таким образом, можно в основном установить выходной ток, правильно выбрав Rs (Io = 2,5 В / Rs).

Индикаторы и сигнализаторы на микросхеме TL431 (К142ЕН19)

Интегральный стабилизатор TL431 и его российский аналог К142ЕН19, является регулируемым стабилитроном, и применяется в основном в блоках питания. Но возможности микросхемы этим не ограничиваются.

На рис. 1 показана функциональная схема TL431.

Регулируемый стабилитрон на микросхеме TL431 может найти применение в схемах простых и полезных световых индикаторах и сигнализаторах. С помощью подобных устройств на микросхеме TL431 можно отслеживать много различных параметров, например: уровень воды в емкости, температуру и влажность, освещённость и др.

Схема сигнализатора превышения напряжения на микросхеме TL431 представлена на рис. 2.

Работа сигнализатора превышения напряжения основана на том, что при напряжении на управляющем электроде стабилитрона DA1 (вывод 1) менее 2,5 В стабилитрон закрыт, через него протекает лишь небольшой ток, порядка 0,3 – 0,4 мА. Этого тока достаточно только для очень слабого свечения светодиода HL1. Для устранения этого недостатка, при необходимости, параллельно светодиоду подключить резистор сопротивлением порядка 2—3 кОм.

Напряжение на управляющем электроде, при котором загорается светодиод HL1, задается делителем R1, R2.

При достижении напряжения на выводе 1 микросхемы TL431 более 2,5 В, стабилитрон откроется и засветится светодиод HL1. Необходимое ограничение тока через светодиод HL1 и стабилитрон DA1 обеспечивает резистор R3. Сопротивление резистора R3 рассчитывается на прямой ток через светодиод в пределах 5 – 15 мА.

Для более точной настройки порога срабатывания устройства, вместо резистора R2 установить подстроечный, номиналом в полтора раза больше, расчётного. По окончании настойки, его можно заменить постоянным резистором.

Если требуется контролировать несколько уровней напряжения, например напряжение автомобильного аккумулятора, или других источников, напряжением от 4 до 36 В (36 В – предельное напряжение). В этом случае потребуются два, три или более таких сигнализаторов, каждый из которых настроен на свое напряжение. Таким способом можно создать целую линейку индикаторов линейной шкалы.

Индикатор пониженного напряжения на микросхеме TL431 показан на рис. 3.

Отличие схемы на рис. 3 от предыдущей на рис. 2, только в способе подключения светодиода HL1. Такое включение называется инверсным, т. к. светодиод зажигается в том случае, когда микросхема закрыта. Если контролируемое напряжение превышает порог, установленный делителем R1 R2, микросхема открыта, и ток протекает через резистор R3 и выводы 3-2 (катод-анод) микросхемы.

На открытом переходе 3-2 микросхемы присутствует падение напряжения порядка 2 В, которого не достаточно для зажигания светодиода. Чтобы светодиод гарантированно не зажегся, последовательно с ним установлены два диода VD1, VD2. Если напряжение зажигания светодиодов превышает 2,2 В, то установка этих диодов может не понадобиться, а вместо диодов VD1, VD2 устанавливаются перемычки.

Когда контролируемое напряжение станет меньше установленного делителем R1, R2, микросхема закроется, напряжение на ее выходе будет намного больше 2 В, светодиод HL1 будет светиться.

Объединив схемы на рис. 2 и рис. 3 можно настроить индикацию предельных режимов работы любых аккумуляторов напряжением 6, 12 или 24 вольта, или других источников постоянного напряжения.

Если требуется контролировать только изменение напряжения индикатор можно собрать по схеме, представленной на рис. 4.

В этом схеме индикатора применен двухцветный светодиод HL1. Если контролируемое напряжение, заданное резистором R2 превышает пороговое значение — светится красный светодиод, а если напряжение понижено, то горит зеленый.

Когда контролируемое напряжение находится вблизи заданного порога (примерно ±0,05 — 0,1 В) погашены оба индикатора, так как передаточная характеристика стабилитрона имеет определенную крутизну.

На микросхеме TL431 возможно создать устройства, следящие за изменением какой-либо физической величины.

Для этого резистор R2 можно заменить датчиком, изменяющим сопротивление под действием окружающей среды. Подобное устройство показано на рис. 5.

Условно на одной схеме показано сразу несколько датчиков. Если подключить фототранзистор, то получится фотореле. Пока освещенность большая, фототранзистор открыт, и его сопротивление невелико. Поэтому напряжение на управляющем выводе DA1 меньше порогового, вследствие этого светодиод не светит. Настройка порога срабатывания устройства производится в этом случае резистором R1, а конденсатор С1, совместно с резистором R3, служит фильтром для защиты от наводок на провода, соединяющие датчик с остальной схемой.

По мере снижения освещенности сопротивление фототранзистора увеличивается, что приводит к возрастанию напряжения на управляющем выводе DA1. Когда это напряжение превысит пороговое (2,5 В), стабилитрон открывается и зажигается светодиод.

Если вместо фототранзистора к входу устройства подключить терморезистор, например серии ММТ, получится индикатор температуры: при понижении температуры светодиод будет загораться.

Эту же схему можно применить в качестве датчика влажности, например, земли. Для этого вместо терморезистора или фототранзистора следует подключить электроды из нержавеющей стали, которые на некотором расстоянии друг от друга воткнуть в землю. При высыхании земли до уровня, определенного при настройке, светодиод зажжется.

Если в схеме на рис. 5 вместо цепочки со светодиодом HL1 и резистором R3 включить реле, то его контактами можно управлять мощными нагрузками, например: лампы уличного освещения, электронасосы и т.д.

На микросхеме TL431 возможно собрать и звуковой индикатор. Схема такого индикатора представлена на рис. 6.

Для контроля уровня жидкости, например, воды в ванне, к схеме подключается датчик из двух нержавеющих пластин, которые расположены на расстоянии нескольких миллиметров друг от друга.

Когда вода достигнет датчика, его сопротивление уменьшается, а микросхема через резисторы R1 R2 входит в линейный режим. Поэтому возникает автогенерация на резонансной частоте пьезокерамического излучателя НА1, на которой и зазвучит звуковой сигнал.

В качестве излучателя можно применить излучатель с тремя выводами типа ЗП-З, или другой из дешёвых телефонных аппаратов китайского производства. Питание устройства производится от напряжения 5 — 12 В. Это позволяет питать его даже от гальванических батарей, что делает возможным использование его в разных местах, в том числе и в ванной.

Примечание:

При замене микросхемы TL431 на К142ЕН19 питающее напряжение не должно быть больше 30 вольт.

Источник:

Никулин С.А., Повный А.В

Энциклопедия начинающего радиолюбителя.

СПб.: Наука и Техника, 2011. – 384с.

TL431 — wiki-search.ru

TL431
Аналоговая интегральная схема
Условное графическое обозначение и функциональная блок-схема[⇨]
Тип	Прецизионный параллельный стабилизатор напряжения
Год разработки	1977
Разработчик	Texas Instruments

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[1][2]. 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[⇨].

Содержание

• 1 Устройство и принцип действия
• 2 Точностные характеристики
• 3 Частотные характеристики
• 4 Применение
  • 4.1 Линейные стабилизаторы напряжения
  • 4.2 Импульсные стабилизаторы напряжения
  • 4.3 Компараторы напряжения
  • 4.4 Недокументированные режимы
• 5 Нестандартные варианты и функциональные аналоги
• 6 Примечания
• 7 Литература

Устройство и принцип действия

Принципиальная схема. Напряжения на внутренних узлах указаны для режима стабилизации при UКA=7 В[3] Зависимость тока катода от управляющего напряжения в области порога переключения[4]

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[5].

Функционально, на уровне абстракции, TL431 содержит источник опорного напряжения ≈2,5 В и операционный усилитель, сравнивающий Uref с опорным напряжением на виртуальном внутреннем узле[6]. 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[7]. 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[3]. 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[3][8].

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[9]. Когда Uref превысит порог примерно на 3 мВ, а IKA достигнет примерно 500…600 мкА, крутизна скачкообразно возрастает до примерно 1 А/В[9]. С достижением номинальной крутизны, типичное значение которой составляет 1…1,4 А/В, схема выходит на режим стабилизации[9], в котором ведёт себя подобно классическому преобразователю дифференциального напряжения в ток[10]. Рост тока прекращается тогда, когда управляющее напряжение стабилизируется действием петли отрицательной обратной связи, включённой между катодом и управляющим входом[4][11]. Установившееся при этом значение Uref≈2,5 В и называется опорным (UREF)[11]. В менее распространённом релейном режиме (режиме компаратора) петля ООС отсутствует, а рост тока ограничен лишь характеристиками источника питания и нагрузки[8].

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[5][4][12]. С точки зрения устойчивости петли управления может оказаться целесообразным увеличить минимальный ток ещё больше, до 5 мА[13], но на практике это противоречит требованиям к экономичности стабилизатора[4]. 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[14][8]. 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[15].

Точностные характеристики

Зависимость опорного напряжения от температуры. Допустимые интервалы технологического разброса и температурного дрейфа для наименее точного варианта с начальным отклонением ±2 %[16]

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[14][17]. Порог переключения (точка В на передаточной характеристике) и порог перехода в режим высокой крутизны (точка С) не нормируются[9]. 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 %[5];
• 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[18][16];
• 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)[17]. Величина, обратная этому показателю, — примерно 300…1000 (50…60 дБ) — есть верхний предел коэффициента усиления напряжения в области низких частот[19];
• 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[10][9].

Частотные характеристики

Амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) TL431, скомпенсированная встроенной миллеровской ёмкостью выходного каскада[8], 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[19]. При работе на типичную резистивную нагрузку сопротивлением 230 Ом спад АЧХ стандартной TL431 начинается на отметке 10 кГц[19], а расчётная частота единичного усиления, не зависящая от сопротивления нагрузки, составляет около 2 МГц[20]. 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[20].

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[21].

Шунтирование анода и катода TL431 ёмкостью может приводить к самовозбуждению[22]. При малых (не более 1 нФ) и при больших (свыше 10 мкФ) ёмкостях TL431 устойчива; в области 1 нФ…10 мкФ самовозбуждение вероятно[23][24]. 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[24]. Однако даже стабилизатор относительно высокого напряжения может самовозбуждаться при включении, когда напряжение на катоде ещё не поднялось до штатного уровня[23].

Публикуемые в технической документации графики граничных условий устойчивости[14] являются, по признанию самой Texas Instruments, неоправданно оптимистичными[24]. Они описывают «типичную» микросхему при нулевом запасе по фазе[en], тогда как на практике следует ориентироваться на запас по фазе не менее 30°[24]. Для подавления самовозбуждения обычно достаточно включить между анодом TL431 и ёмкостью нагрузки «антизвонное» сопротивление в 1…1 000 Ом; его минимальная величина определяется сочетанием ёмкости нагрузки, IKA и UKA[25].

Применение

Линейные стабилизаторы напряжения

Базовые конфигурации линейных стабилизаторов на TL431. RB — балластное сопротивление, RA — антизвонное сопротивление, изолирующее катод TL431 от ёмкости затвора МДП-транзистора, ΔU — дополнительный источник питания затвора

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[26]. Для стабилизации бо́льших 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[27]. Предельно допустимое напряжение стабилизации не должно превышать +36 В, предельно допустимое напряжение на катоде ограничено +37 В[28]. Изначально именно это включение TL431 было основным: микросхема позиционировалась на рынке как экономичная альтернатива дорогим прецизионным стабилитронам[29].

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[30]. 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[30]. Наименьшее падение напряжения достигается при использовании мощных МДП-транзисторов[30]. Стабилизаторы с истоковыми повторителями схемотехнически просты, устойчивы, экономичны, но требуют дополнительного источника питания затворов МДП-транзисторов (ΔU на иллюстрации)[30].

Импульсные стабилизаторы напряжения

Типичное включение TL431 в импульсном стабилизаторе напряжения[31][32] Прецизионные источник[33] и ограничитель[34] тока

TL431, нагруженная на светодиод оптрона, — фактический отраслевой стандарт усилителя ошибки в бытовых импульсных преобразователях напряжения[10][12][11]. 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[4][35]. 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[4].

Проектирование эффективных, но устойчивых цепей частотной компенсации таких стабилизаторов — непростая задача[36]. В простейшей конфигурации компенсация возлагается на интегрирующую цепь C1R4[36]. 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[37]. 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[38]. Быструю петлю можно разорвать, например, зафиксировав напряжение на катоде светодиода стабилитроном[39] или подключив катод светодиода к отдельному фильтру[40].

Компараторы напряжения

Базовая конфигурация компаратора с фиксированным порогом переключения и её производные — простейшее реле времени и монитор напряжения с каскадным включением двух компараторов

Простейшая схема компаратора на TL431 требует единственного резистора, ограничивающего предельный ток катода на рекомендованном уровне 5 мА[41]. Меньшие значения возможны, но нежелательны из-за затягивания времени переключения из открытого (логический ноль) в закрытое (логическая единица) состояние[41]. 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[41]. В полностью открытом состоянии UKA опускается до 2 В, что согласуется с уровнями ТТЛ и КМОП при напряжениях питания 5 В и выше[42]. Для согласования TL431 с низковольтной КМОП-логикой необходимо использовать внешний делитель напряжения[42] или заменить TL431 на микросхему-аналог с меньшим порогом переключения, например TLV431[43][⇨].

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)} [44].

Схема работоспособна, если условие R 1 / R 2 > R 3 / R 4 {displaystyle R1/R2>R3/R4} выполняется с достаточным запасом[44].

Недокументированные режимы

В радиолюбительской прессе неоднократно публиковались конструкции усилителей напряжения низкой частоты на TL431 — как правило, неудачные[45]. Стремясь подавить нелинейность микросхемы, конструкторы увеличивали глубину обратной связи и тем самым снижали коэффициент усиления до нецелесообразно низких значений[45]. Стабилизация режима работы усилителей на TL431 также оказалась непростой задачей[45].

Склонность TL431 к самовозбуждению можно использовать для построения генератора, управляемого напряжением на частоты от нескольких кГц до 1,5 МГц[46]. 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[46]. Пара TL431 может быть использована и в схеме астабильного мультивибратора на частоты от долей Гц до примерно 50 кГц[47]. В этой схеме TL431 также работают в недокументированном режиме: токи заряда времязадающих ёмкостей протекают через диоды, защищающие управляющие входы (T2 на принципиальной схеме)[47].

Нестандартные варианты и функциональные аналоги

Микрофотографии кристаллов TL431 трёх разных производителей в одном масштабе. Крупнейшая светлая область каждого кристалла — ёмкость частотной компенсации, крупная гребенчатая структура рядом с ней — выходной транзистор, группы «лишних» контактных площадок — технологические контакты для ступенчатой подстройки на заводе-изготовителе

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[46]; иногда они явно декларируются в документации производителей. Так, TL431 производства Vishay отличается аномально высоким, порядка 75 дБ, коэффициентом усиления напряжения на низких частотах[19]. Спад коэффициента усиления этой ИС начинается на отметке 100 Гц[19]. В диапазоне частот свыше 10 кГц частотная характеристика TL431 Vishay приближается к стандарту; частота единичного усиления, около 1 МГц, совпадает со стандартной[19]. 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[48].

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[49]. 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[50]. Выпускаемая в XXI веке микросхема TL432 представляет собой обычные кристаллы TL431, упакованные в корпуса для поверхностного монтажа с нестандартной цоколёвкой[51].

В 2015 году Texas Instruments анонсировала выпуск ATL431 — функционального аналога TL431, оптимизированного для работы в экономичных импульсных стабилизаторах[52]. 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)[53]. Частота единичного усиления сдвинута вниз, до 250 кГц, чтобы подавить усиление высокочастотных помех[53]. 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[54][55]. Минимальное рекомендованное сопротивление «антизвонного» резистора — 250 Ом против 1 Ом у стандартной TL431[56].

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[57]:

• 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[58][59];
• 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[60][61].

Схемотехника устройств на LMV431 и NCP100 аналогична схемотехнике устройств на TL431[57].

Примечания

1. ↑ The voltage regulator handbook / ed. J. D. Spencer, D. E. Pippinger. — Texas Instruments, 1977. — P. 82, 86, 132. — 198 p. — ISBN 9780895121011.
2. ↑ Первая техническая документация на серийные TL431 датирована июлем 1978 года. См. TL431, TL431A Precision Shunt Regulators (англ.) // Texas Instruments Datasheet. — 1999. — July (no. SLVS005J).
3. ↑ 1 2 3 Basso, 2012, p. 384.
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 Basso, 2012, p. 388.
5. ↑ 1 2 3 Texas Instruments, 2015, p. 19.
6. ↑ Texas Instruments, 2015, p. 20: «virtual internal pin».
7. ↑ Basso, 2012, pp. 383, 385—386.
8. ↑ 1 2 3 4 Texas Instruments, 2015, p. 20.
9. ↑ 1 2 3 4 5 Basso, 2012, p. 387.
10. ↑ 1 2 3 Basso, 2012, p. 383.
11. ↑ 1 2 3 Zhanyou Sha, 2015, p. 154.
12. ↑ 1 2 Brown, 2001, p. 78.
13. ↑ Tepsa, Suntio, 2013, p. 93.
14. ↑ 1 2 3 Интегральные микросхемы, 1996, с. 221.
15. ↑ Zamora, Marco. TL431 Pin FMEA (англ.) // Texas Instruments Application Report. — 2018. — January (no. SNVA809). — P. 4.
16. ↑ 1 2 Texas Instruments, 2015, p. 14.
17. ↑ 1 2 Texas Instruments, 2015, pp. 5—13.
18. ↑ Camenzind, 2005, pp. 7—5, 7—6, 7—7.
19. ↑ 1 2 3 4 5 6 Tepsa, Suntio, 2013, p. 94.
20. ↑ 1 2 Schönberger, 2012, p. 4.
21. ↑ Texas Instruments, 2015, p. 25.
22. ↑ Michallick, 2014, p. 1.
23. ↑ 1 2 TS431 Adjustable Precision Shunt Regulator // Taiwan Semiconductor Datasheet. — P. 3.
24. ↑ 1 2 3 4 Michallick, 2014, p. 2.
25. ↑ Michallick, 2014, pp. 3—4.
26. ↑ Texas Instruments, 2015, pp. 5—13, 16.
27. ↑ Texas Instruments, 2015, p. 24.
28. ↑ Texas Instruments, 2015, p. 4.
29. ↑ Texas Instruments, 1985, p. 6.22.
30. ↑ 1 2 3 4 Dubhashi A. AN-970. Силовые полевые транзисторы в линейных стабилизаторах с малым падением напряжения // Силовые полупроводниковые приборы / Перевод с английского под редакцией В. В. Токарева. — Воронеж: ТОО МП Элист, 1995. — С. 375—376.
31. ↑ Basso, 2012, p. 393.
32. ↑ Ridley, 2015, pp. 1, 2.
33. ↑ Texas Instruments, 2015, p. 29.
34. ↑ Texas Instruments, 2015, p. 28.
35. ↑ Basso, 2012, p. 392.
36. ↑ 1 2 Ridley, 2015, p. 2.
37. ↑ Ridley, 2015, p. 3.
38. ↑ Basso, 2012, pp. 396—397.
39. ↑ Basso, 2012, pp. 397—398.
40. ↑ Ridley, 2015, p. 4.
41. ↑ 1 2 3 Texas Instruments, 2015, p. 22.
42. ↑ 1 2 Texas Instruments, 2015, p. 23.
43. ↑ Rivera-Matos, 2018, p. 1.
44. ↑ 1 2 Rivera-Matos, 2018, p. 3.
45. ↑ 1 2 3 Field I. Electret Mic Booster // Elektor. — 2010. — № 7. — P. 65—66.
46. ↑ 1 2 3 Ocaya R. O. VCO using the TL431 reference (англ.) // EDN Network. — 2013. — October (no. 10).
47. ↑ 1 2 Clements G. TL431 Multivibrator // Elektor. — 2009. — № July/August. — P. 40—41.
48. ↑ SG6105 Power Supply Supervisor + Regulator + PWM (англ.) // System General Product Specification. — 2004. — 7 July. — P. 1, 5, 6.
49. ↑ TL430 Adjustable Shunt Regulator (англ.) // Texas Instruments Datasheet. — 2005. — January (no. SLVS050D).
50. ↑ Texas Instruments, 1985, p. 6.21.
51. ↑ Texas Instruments, 2015, p. 1.
52. ↑ Leverette, 2015, p. 2.
53. ↑ 1 2 Leverette, 2015, p. 3.
54. ↑ Leverette, 2015, p. 4.
55. ↑ Texas Instruments, 2016, pp. 7, 8.
56. ↑ Texas Instruments, 2016, p. 17.
57. ↑ 1 2 Zhanyou Sha, 2015, p. 153.
58. ↑ Zhanyou Sha, 2015, p. 157.
59. ↑ LMV431x Low-Voltage (1.24-V) Adjustable Precision Shunt Regulators (неопр.). Texas Instruments (2014).
60. ↑ Zhanyou Sha, 2015, p. 155.
61. ↑ NCP100: Sub 1.0 V Precision Adjustable Shunt Regulator (неопр.). On Semiconductor (2009).

Литература

• Интегральные микросхемы. Микросхемы для линейных источников питания и их применение. — М.: Додэка, 1996. — ISBN 5878350211.
• Basso C. Chapter 7. TL431-based Compensators // Designing Control Loops for Linear and Switching Power Supplies. — Artech House, 2012. — P. 383—454. — ISBN 9781608075577.
• Brown M. Power Supply Cookbook. — Newnes. — 2001. — (EDN Series for Design Engineers). — ISBN 9780080480121.
• Camenzind H. Designing Analog Circuits. — Virtualbookworm Publishing, 2005. — 244 p. — ISBN 9781589397187. Архивная копия от 10 марта 2018 на Wayback Machine
• Leverette A. Designing with the «Advanced» TL431, ATL431 (англ.) // Texas Instruments Application Report. — 2015. — June (no. SLVA685). — P. 1—7.
• Michallick R. Understanding Stability Boundary Conditions Charts in TL431, TL432 Data Sheet (англ.) // Texas Instruments Application Report. — 2014. — January (no. SLVA482A). — P. 1—6.
• Ridley R. Designing with the TL431 — the first complete analysis (англ.) // Switching Power Magazine. — 2008. — 1 August. — P. 1—5.
• Ridley R. Using the TL431 in a Power Supply (англ.) // Power Systems Design Europe. — 2007. — June. — P. 16—18.
• Rivera-Matos R. and Than E. Using the TL431 as a Voltage Comparator (англ.) // Texas Instruments Application Report. — 2018. — January (no. SLVA987). — P. 1—4. Архивировано 2 ноября 2018 года.
• Schönberger J. Design of a TL431-Based Controller for a Flyback Converter. — Plexim GMBH, 2012.
• Tepsa T., Suntio T. Adjustable Shunt Regulator Based Control Systems // IEEE Power Electronics Letters. — 2013. — Vol. 1. — P. 93—96.
• Linear and Interface Circuit Application. Volume I: Amplifiers, Comparators, Timers, Voltage Regulators / Ed. D. E. Pippinger and E. J. Tobaben. — Texas Instruments, 1985.
• TL43xx Precision Programmable Reference (англ.) // Texas Instruments Datasheet. — 2015. — January (no. SLVS543O).
• ATL431, ATL432 2.5-V Low Iq Adjustable Precision Shunt Regulator (англ.) // Texas Instruments Datasheet. — 2016. — October (no. SLVSCV5D).
• Zhanyou Sha et al. Optimal Design of Switching Power Supply. — Wiley, 2015. — ISBN 9781118790946.

Как работает Dose TL431 [Технический паспорт]

I Описание

TL431 — это регулируемый шунтирующий источник опорного напряжения с 3 контактами и хорошей термостабильностью. Кроме того, TL431 также называют регулятором напряжения или трехконтактной интегральной схемой выборки. Его выходное напряжение может быть произвольно установлено на любое значение в диапазоне от Vref (2,5 В) до 36 В с двумя резисторами.

Типичное динамическое сопротивление TL431 составляет 0,2 Ом. Благодаря хорошей производительности и невысокой цене он широко используется в различных силовых цепях.

Регулируемый стабилитрон TL431 — как его использовать

Каталог

II Характеристики TL431

Характеристики регулятора TL431 следующие:

• Допуск опорного напряжения при 25 ° C
  • 0,5% (класс B)
  • 1% (Оценка А)
  • 2% (стандартный сорт)
• Регулируемое выходное напряжение: от Vref до 36 В
• Эксплуатация От −40 ° C до 125 ° C
• Типичный температурный дрейф (TL43xB)
  • 6 мВ (температура C)
  • 14 мВ (I Temp, Q Temp)
• Низкий выходной шум
• 0.Типичное выходное сопротивление 2 Ом
• Допустимый ток потребления: от 1 мА до 100 мА

III TL431 Функциональная блок-схема

Форма корпуса TL431 такая же, как и у транзистора 9013 в пластиковом корпусе. Как показано на рисунке 1 (a). Подобные продукты также имеют форму двойной линии, показанную на Рисунке 1 (b). Имеет 3 контакта:

• Катод
• Анод
• Контрольный терминал

Они обозначаются сокращенно как C, A и R соответственно, а символы в схеме показаны на Рисунке 1 (c).

Рисунок 1. Распиновка TL431 и упрощенная схема

На рисунке 2 представлена ​​принципиальная схема функциональных модулей TL431 .

Как видно из рисунка, Vref — это внутренний источник опорного напряжения 2,5 В, подключенный к инвертирующему входу операционного усилителя. Из характеристик операционного усилителя можно узнать, что только когда напряжение на выводе REF (неинвертирующий вывод) очень близко к Vref (2,5 В), через транзистор будет проходить стабильный ненасыщенный ток.

И при небольшом изменении напряжения на клемме REF, ток через транзистор изменится от 1 до 150 мА (эта цифра ни в коем случае не является реальной внутренней структурой TL431, она используется только для анализа функции).

Рисунок 2. Функциональный модуль TL431

IV Принцип работы TL431

TL431 эквивалентен регулируемому стабилитрону напряжения, а выходное напряжение устанавливается внешним прецизионным резистором делителя.В схеме, показанной на рисунке 2, когда значения сопротивления R1 и R2 определены, они вводят обратную связь по парциальному давлению V0. Если V0 увеличивается, величина обратной связи увеличивается, и шунт TL431 увеличивается, что, в свою очередь, приводит к снижению V0.

Очевидно, что цепь отрицательной обратной связи этой глубины должна быть стабильной, когда напряжение на клемме REF равно опорному напряжению, в это время V0 = (1 + R1 / R2) Vref. Выбор различных значений R1 и R2 позволяет получить любое выходное напряжение в диапазоне от 2.От 5 до 36 В. В частности, когда R1 = R2, V0 = 5V. Следует отметить, что необходимые условия для работы TL431 должны быть гарантированы при выборе резистора, то есть ток через катод должен быть больше 1 мА.

Рисунок 3. Схема эквивалента Tl431

Итак, конкретный принцип работы TL431 :

Когда входное напряжение увеличивается, выходное напряжение увеличивается, а выходная дискретизация увеличивается.

В это время внутренняя цепь настраивается на увеличение тока, протекающего через себя. Это также увеличивает цепь ограничения тока. В результате падение напряжения на токоограничивающем резисторе увеличивается. Выходное напряжение равно входному напряжению за вычетом токоограничивающего сопротивления, и увеличение падения напряжения вызывает уменьшение выходного напряжения. Чтобы добиться регулирования напряжения.

V TL431 Замечания по применению

5.1 Уменьшение выходного шума

Использование TL431 очень похоже на использование стабилитрона .Когда в цепи работает стабилитрон, он издает нерегулярный периодический шум. Этот вид нерегулярного шума называется шумом Зенера. Хотя уровень шума стабилитрона невелик, это одна из важных причин, влияющих на выходные характеристики стабилитрона. Мы можем использовать конденсаторы параллельно, чтобы поглотить стабилитрон второго регулятора. Таким образом, выходные характеристики стабилитрона могут быть улучшены.

Кроме того, конденсатор, подключенный параллельно стабилитрону, также может поглощать пульсации источника питания, делая выходное напряжение стабилитрона более стабильным.Во-вторых, когда стабилитрон используется параллельно конденсатору, из-за эффекта зарядки конденсатора время установления выходного напряжения стабилитрона будет увеличиваться, а выходное напряжение будет расти медленно.

Однако это только момент включения питания.

Рис. 4. Шунт TL431 Обычный

При нормальной работе выходное напряжение стабилитрона полностью стабильно. Но когда TL431 подключен параллельно конденсатору и выбранное значение емкости не подходит, иногда это не только не играет хорошей роли.Вместо этого это вызовет колебания. Потому что ток, протекающий через TL431, имеет определенную связь с емкостью конденсатора.

Эксперименты показывают, что если конденсатор емкостью 0,01 ~ 3 мкФ подключен параллельно к TL431 , это может вызвать колебания TL431. Следовательно, когда TL431 используется параллельно с конденсатором, емкость конденсатора, подключенного параллельно с TL431 , должна быть больше 3 мкФ или меньше 0.01мкФ, на что нужно обращать внимание. Но когда выходное напряжение больше 15 В, а IK больше 10 мА, возникновения колебаний можно полностью избежать. Когда мы находимся в реальном приложении, необходимо подключить танталовый конденсатор 33 мкФ / 10 В параллельно или электролитический конденсатор 47 мкФ / 16 В параллельно.

5.2 Ток

Для тока, протекающего через TL431 :

• Минимальный ток должен быть больше 1 мА, иначе характеристики регулирования напряжения будут потеряны.
• Максимальный ток не может превышать 100 мА, в противном случае TL431 будет поврежден.

Поэтому выбор токоограничивающего резистора очень важен.

5.3 Потребляемая мощность

Например, общий пакет TO-92 TL431 имеет максимальную потребляемую мощность 0,7 Вт. Фактическое потребление TL431 в цепи составляет:

P = Vo * I

• Vo — выходное напряжение;
• I — ток через TL431;

Следовательно, TL431 может выводить ток 140 мА только тогда, когда выходное напряжение не превышает 5 В, и может выводить ток 100 мА только при выходном напряжении 7 В.Это связано с ограничением энергопотребления. Обычная потребляемая мощность составляет 0,5 ~ 1,2 Вт. Когда он используется в условиях высокой температуры, высокого давления или сильного тока, следует обратить внимание на вентиляцию, отвод тепла и безопасность.

5.4 Выбор резисторов выборки R1 и R2

Знаете ли вы? Выбор и размещение резистора для отбора проб может напрямую повлиять на точность регулирования напряжения и температурные характеристики. Следовательно, следует выбирать однотипные прецизионные резисторы с малым температурным коэффициентом, низким уровнем шума и высоким запасом мощности.

Согласно формуле Vo = 2,5 × (1 + R1 / R2) максимальное значение Vo составляет 36 В, а максимальное отношение R1 / R2 можно рассчитать как 13,4, то есть R1 в 13,4 раза больше максимального значения R2.

Поскольку TL431 имеет более высокий коэффициент усиления без обратной связи и более высокую скорость отклика, когда точка выборки (точка соединения R1 и R2) находится далеко от двух полюсов, схема склонна к перерегулированию и самовозбуждению. Так что будьте внимательны при его использовании.

5.5 Минимальный ток обслуживания и минимальное напряжение на катоде

Поскольку внутренний опорный сигнал Vref TL431 поддерживается катодным током и ниже, чем напряжение между электродами.Итак, нам нужно обратить внимание на:

• После отключения выходного полюса TL431 , катодный поддерживающий ток должен быть больше 0,2 мА.
• Когда выходной полюс «насыщен», напряжение между полюсами все еще составляет не менее 2,2 В.

VI Заключение

В этом блоге кратко описаны функции, принцип работы и меры предосторожности TL431 . В целом, TL431 — это компактная конструкция, простая в использовании, надежная работа и эталон экономичного регулятора.Таким образом, он имеет широкий спектр применения.

---

Лист данных на компоненты

TL431 Лист данных

---

FAQ

Какая польза от TL431? TL431 является «программируемым прецизионным эталоном» и обычно используется в импульсных источниках питания, где он обеспечивает обратную связь, указывающую, является ли выходное напряжение слишком высоким или слишком низким. Благодаря использованию специальной схемы, называемой запрещенной зоной, TL431 обеспечивает стабильное опорное напряжение в широком диапазоне температур.

Что такое транзистор TL431? TL431 — это диод-стабилизатор , выходное напряжение которого можно программировать, изменяя номиналы подключенных к нему резисторов. Он действует почти как стабилитрон, за исключением того, что номинальное напряжение этой ИС является программируемым. Обычно он используется для обеспечения отрицательного или положительного опорного напряжения.

Как работает шунтирующий регулятор? Шунтирующий регулятор или шунтирующий регулятор напряжения представляет собой разновидность регулятора напряжения, в которой регулирующий элемент шунтирует ток на землю.Шунтирующий регулятор работает, поддерживая постоянное напряжение на своих выводах, и он принимает избыточный ток для поддержания напряжения на нагрузке.

% PDF-1.3 % 1 0 объект > поток конечный поток эндобдж 2 0 obj > эндобдж 4 0 obj > поток hZKoGWyiMb

% PDF-1.1 % 1 0 объект [/ CalRGB > ] эндобдж 2 0 obj > эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > эндобдж 5 0 obj > поток 0 0 0 0 0 0 d1 конечный поток эндобдж 6 0 obj > поток 332 0 59 -179 271 216 d1 59 -179 кв.м. 197-167 273-101 273 4 в 273 216 л 59 216 л 59 7 л 157 7 л 157-48 127-76 59-86 в 59 -179 л ж конечный поток эндобдж 7 0 объект > поток 666 0 98-4 470 705 d1 263 0 месяцев 471 0 л 471 701 л 309 701 л 292 595 232 556 102 554 c 102 408 л 263 408 л 263 0 л ж конечный поток эндобдж 8 0 объект > поток 666 0 33-20 619 721 d1 33 248 кв.м. 33 234 л 33 79 145-20 323-20 в 517-20 628 73 628 223 в 628 304 596 355 532 380 c 583 408 610 454 610 517 в 610 637 507 721 339 721 c 166 721 54 627 51 485 в 242 485 л 245 537 276 562 334 562 c 385 562 413 539 413 497 c 413 449 375 425 299 425 в 285 425 л 285 304 л 302 304 л 381 304 418 283 418 227 в 418 174 386 145 329 145 в 263 145 230 179 228 248 c 33 248 л ж конечный поток эндобдж 9 0 объект > поток 666 0 25 0 630 701 d1 352 0 месяцев 555 0 л 555 146 л 639 146 л 639 305 л 555 305 л 555 701 л 357 701 л 25 316 л 25 146 л 352 146 л 352 0 л час 186 305 кв.м. 357 510 л 357 305 л 186 305 л ж конечный поток эндобдж 10 0 obj > поток 776 0-3 0 737 719 d1 -3 0 мес. 236 0 л 266 95 л 508 95 л 536 0 л 778 0 л 511 719 л 264 719 л -3 0 л час 310 246 кв.м. 387 495 л 463 246 л 310 246 л ж конечный поток эндобдж 11 0 объект > поток 777 0 70 0 716 719 d1 70 0 мес. 396 0 л 486 0560 0 625 32 в 694 66 732 130 732 216 c 732 302 696 356 617 384 c 676 415 706 464 706 529 c 706 612 665 671 590 698 c 534 718 462 719 372 719 в 347 719 л 70 719 л 70 0 л час 299 432 кв.м. 299 556 л 365 556 л 451 556 486 551 486 494 в 486 446 457 432 397 432 в 299 432 л час 299 168 кв.м. 299 301 л 407 301 л 477 301 509 285 509 235 в 509 185 479 168 409 168 в 299 168 л ж конечный поток эндобдж 12 0 объект > поток 667 0 71 0 616 719 d1 71 0 месяцев 640 0 л 640 191 л 312 191 л 312 719 л 71 719 л 71 0 л ж конечный поток эндобдж 13 0 объект > поток 722 0 67 0 699 719 d1 67 0 мес. 293 0 л 293220 л 428 220 л 604 220 699 309 699 469 c 699 560 667 626 602 671 c 544 710 465 719 356 719 в 67 719 л 67 0 л час 293 396 кв.м. 293 543 л 365 543 л 444 543 483 535 483 469 в 483 406 445 396 365 396 в 293 396 л ж конечный поток эндобдж 14 0 объект > поток 776 0 69 0 739 719 d1 69 0 месяцев 301 0 л 301 248 л 400 248 л 473 248 500 222 500 147 в 500 75 л 500 62 504 37 513 0 в 750 0 л 750 27 л 730 29 730 43 729 74 в 725 174 л 722 272 687 317 606 334 в 686 368 724 424 724 512 в 724 666 628 719 419 719 в 69 719 л 69 0 л час 301 410 кв.м. 301 545 л 402 545 л 473 545 506 535 506 477 в 506 423 475 410 408 410 в 301 410 л ж конечный поток эндобдж 15 0 объект > поток 722 0 34-20 677 738 d1 34 224 кв.м. 49 71 164-20 360-20 в 572-20 686 71 686 227 в 686 301 657 353 593 395 в 546 426 474 440 384 463 в 313 481 276 488 276 526 c 276 559 300 575 350 575 c 406 575 437 555 444 512 c 666 512 л 653 657 542 738 354 738 c 159 738 48 648 48 509 в 48 438 75 383 132 343 в 162 322 228 300 329 274 c 415 252 458 248 458 203 в 458 172 427 151 370 151 в 306 151 275 171 262 224 c 34 224 л ж конечный поток эндобдж 16 0 объект > поток 724 0 13 0 654 719 д1 239 0 месяцев 491 0 л 491 530 л 712 530 л 712 719 л 13 719 л 13 530 л 239 530 л 239 0 л ж конечный поток эндобдж 17 0 объект > поток 667 0 40-19 627 550 d1 421 0 месяцев 626 0 л 626 15 л 612 25 604 41 604 60 в 604 356 л 604 427 592 467 538 505 c 503 529 432 550 338 550 c 158 550 65 488 63 369 c 262 369 л 266 405 288 422 331 422 c 380 422 405 409 405 378 c 405 329 362 334 263 321 в 111 301 40 268 40 150 в 40 43 105-19 222-19 в 297-19 356 3 409 51 в 421 0 л час 403 237 кв.м. 404 228 404 219 404 210 c 404 140 375 108 306 108 c 268 108 248 126 248 156 в 248 207 308 200 40 32 37 c ж конечный поток эндобдж 18 0 объект > поток 667 0 56-19 637 719 d1 56 0 мес. 241 0 л 241 65 л 286 8 342-19 412-19 в 544-19 637 90 637 263 в 637 436 545 546 409 546 c 351 546 301 522 259 475 c 259 719 л 56 719 л 56 0 л час 257 260 кв.м. 257 343 285 383 343 383 в 401 383 428 343 428 260 c 428 181 395 137 343 137 c 291 137 257 181 257 260 c ж конечный поток эндобдж 19 0 объект > поток 668 0 30-19 623 550 d1 421 207 кв.м. 416 155 387 128 337 128 c 274 128 248 172 248 266 в 248 359 275 403 339 403 в 389 403 415 379 419 329 в 635 329 л 630 462 517 550 340 550 c 147550 30 442 30 266 в 30 92 147-19 342-19 в 517-19 628 68 637 207 в 421 207 л ж конечный поток эндобдж 20 0 объект > поток 666 0 29-19 636 550 d1 417 157 кв.м. 407 129 379 113 338 113 c 277 113 242 151 240 219 c 636 219 л 636 232 л 636 432 522 550 334 550 c 145 550 29 439 29 261 c 29 92 142-19 326-19 в 490-19590 42 619 157 в 417 157 л час 240 325 м 243 388 277 424 332 424 в 392 424 424 391 428 325 c 240 325 л ж конечный поток эндобдж 21 0 объект > поток 390 0 11 0 377 737 d1 78 0 месяцев 292 0 л 292 411 л 383 411 л 383 531 л 292 531 л 292 537 291 542 291 547 c 291 591 310 605 361 605 c 368 605 375 604 383 604 в 383 737 л 263 737 л 137 737 78 683 78 564 c 78 531 л 11 531 л 11 411 л 78 411 л 78 0 л ж конечный поток эндобдж 22 0 объект > поток 668 0 32-214 612 545 д1 66-57 кв.м. 80-155 169 -214 318 -214 в 530-214 611 -144 611 41 в 611 531 л 427 531 л 427 462 л 386 519 330 545 255 545 в 122545 32 439 32 264 c 32 101 124-5 265-5 в 327-5 376 12 411 47 в 411 18 л 411-63 402-93 333-93 в 296-93 277-83 272-57 в 66-57 л час 239 269 кв.м. 239 349 266 389 322 389 в 378 389 410 346 410 268 в 410 184 384 143 322 143 в 265 143 239 185 239 269 в ж конечный поток эндобдж 23 0 объект > поток 335 0 61 0 272 737 d1 61 0 месяцев 272 0 л 272 531 л 61 531 л 61 0 л час 61 585 кв.м. 272 585 л 272 737 л 61 737 л 61 585 л ж конечный поток эндобдж 24 0 объект > поток 335 0 61 0 272 719 d1 61 0 месяцев 272 0 л 272 719 л 61 719 л 61 0 л ж конечный поток эндобдж 25 0 объект > поток 999 0 56 0 949 546 d1 56 0 мес. 258 0 л 258 285 л 258 347 283 379 329 379 в 381 379 401 348 401 277 c 401 0 л 603 0 л 603 282 л 603 348 625 379 676 379 c 726 379 745 349 745 284 c 745 0 л 948 0 л 948 362 л 948 478 878 546 756 546 c 680 546 622 516 573 453 в 534 517 487 545 418 545 в 345 545 289 516 243 453 в 243 531 л 56 531 л 56 0 л ж конечный поток эндобдж 26 0 объект > поток 667 0 56 0 616 545 d1 56 0 мес. 262 0 л 262 274 л 262 346 287 381 339 381 c 396 381 409 348 409 275 в 409 0 л 615 0 л 615 276 л 615 368 613 432 572 481 c 538 523 488 545 425 545 в 350 545 291 515 243 453 c 243 531 л 56 531 л 56 0 л ж конечный поток эндобдж 27 0 объект > поток 667 0 29-19 629 550 d1 29 266 кв.м. 29 90 144-19 334-19 в 523-19 638 90 638 266 в 638 442 523 550 334 550 c 144 550 29 442 29 266 c час 245 266 кв.м. 245360 269 403 334 403 в 399 403 423 360 423 266 c 423 172 399 128 334 128 c 269 ​​128 245 172 245 266 в ж конечный поток эндобдж 28 0 объект > поток 444 0 56 0 425 545 d1 56 0 мес. 263 0 л 263 218 л 263 300 300 337 383 337 в 396 337 409 336 425 334 в 425 545 л 406 545 л 323 545 273 512 246 434 в 246 531 л 56 531 л 56 0 л ж конечный поток эндобдж 29 0 объект > поток 609 0 31-19 580 550 d1 31 167 кв.м. 40 43 129-19 300-19 в 485-19 580 44 580 165 в 580 280 507 309 350 345 c 285360250360250 398 c 250 421 269 435 306 435 c 344 435 370 414 373 383 в 562 383 л 549 493 463 550 304 550 c 133 550 45 488 45 375 в 45 263 120 234 284 199 c 342 186 372 182 372 144 c 372 116 348 100 303 100 в 258 100 235 122 235 167 в 31 167 л ж конечный поток эндобдж 31 0 объект > поток pP @ iAP @ 0 А & е3! N5q «[‘Ʉi6 ㉠n H $ RJ GtJ6JGY, c3k «{` LFRT-Vp * J%] gob ֿ cqbj б% @ 2Q8S1 @ T Tϵ ט EAp`1o ׉ Mx.R-H ۗ z | AT% Ab # 8X0Ȁg7 ؿ aE% CV`!

Регулятор напряжения LM317: распиновка, КАЛЬКУЛЯТОР и схемы

В таком случае нам нужно создать источник переменного тока постоянного тока с выходным током 1 А и возможностью регулировки примерно до 30 В.

Большинство людей будут использовать LM317 из-за его высокой эффективности, простоты применения и дешевизны.

Так ли это на самом деле? Вы узнаете ниже.

Лист данных LM317

Он имеет регулируемый трехконтактный стабилизатор положительного напряжения, рассчитанный на питание более чем 1 шт.5 А тока нагрузки с регулируемым выходным напряжением в диапазоне от 1,2 В до 37 В.

Имеет внутреннее ограничение тока, обнаружение отключения по температуре и компенсацию безопасной зоны.

Распиновка LM317

Рисунок 1: Распиновка LM317 на TO-220

Посмотрите:

Схема подключения различных выводов LM317

LM317T на TO-220: выход 92317 L: выход 1.53A
L выход 100 мА
LM317K на TO-3: выход 1.5A
LM317 на DPARK: выход 1.5A

Основные характеристики

• Выходной ток более 1,5 A
• Выход, регулируемый в диапазоне от 1,2 В до 37 В
• Внутреннее ограничение тока короткого замыкания или выход защищен от короткого замыкания
• Внутренняя защита от тепловой перегрузки или постоянное ограничение тока с температурой
• Компенсация безопасной рабочей зоны выходного транзистора
• TO-220 Корпус аналогичен транзисторам 2SC1061.
• Есть выходное напряжение 1% Долговечность
• Есть макс.Регулировка линии 0,01% / В (LM317) и регулировка нагрузки 0,3% (LM117)
• Подавление пульсаций 80 дБ

Рисунок 2 принципиальная схема

Принципиальная схема

Если питание Питающий фильтр слишком удален от IC-регулятора. Tt должен вставить Ci для снижения шума перед входом IC.

Далее на рисунке схема. Co не нужен, если вы не высокопроизводительный, но мы его лучше выразим. Это снизит пульсацию на выходе.

Поскольку Iadj контролируется до менее 100 мкА, небольшая ошибка не важна для большинства приложений.

Входное напряжение LM317 должно быть как минимум на 1,5 В выше выходного напряжения.

Калькулятор LM317

Этот калькулятор будет работать с большинством регуляторов напряжения постоянного тока с опорным напряжением (VREF) 1,25. Обычно программный резистор (R1) составляет 240 Ом для LM117, LM317, LM138 и LM150.

Некоторые говорили, что Iadj имеет очень низкий ток.

Значит, можем уменьшить.Быть короче и проще.

Vout = 1,25 В x {1 + R2 / R1}

Что лучше?

Например:
Вы используете R1 = 270 Ом и R2 = 390 Ом. Это приводит к выходу 3,06 В

Это просто? Если у вас есть выбор напряжения с большинством резисторов. В ближайших к вам магазинах.

посмотрите список:

Выходное напряжение со списком R1 и R2

1,43 В: R1 = 470 Ом, R2 = 68 Ом
1,47 В: R1 = 470 Ом, R2 = 82 Ом
1,47 В: R1 = 390 Ом, R2 = 68 Ом
1.51 В: R1 = 330 Ом, R2 = 68 Ом
1,51 В: R1 = 390 Ом, R2 = 82 Ом
1,52 В: R1 = 470 Ом, R2 = 100 Ом
1,53 В: R1 = 390 Ом, R2 = 82 Ом
1,56 В: R1 = 330 Ом, R2 = 82 Ом
1,57 В: R1 = 270 Ом, R2 = 68 Ом
1,57 В: R1 = 470 Ом, R2 = 120 Ом
1,57 В: R1 = 390 Ом, R2 = 100 Ом
1,59 В: R1 = 390 Ом, R2 = 100 Ом
1,60 В : R1 = 240 Ом, R2 = 68 Ом
1,63 В: R1 = 330 Ом, R2 = 100 Ом
1,63 В: R1 = 270 Ом, R2 = 82 Ом
1,64 В: R1 = 390 Ом, R2 = 120 Ом
1,64 В: R1 = 220 Ом, R2 = 68 Ом
1,65 В: R1 = 470 Ом, R2 = 150 Ом
1.66 В: R1 = 390 Ом, R2 = 120 Ом
1,68 В: R1 = 240 Ом, R2 = 82 Ом
1,71 В: R1 = 330 Ом, R2 = 120 Ом
1,71 В: R1 = 270 Ом, R2 = 100 Ом
1,72 В: R1 = 220 Ом, R2 = 82 Ом
1,72 В: R1 = 180 Ом, R2 = 68 Ом
1,73 В: R1 = 470 Ом, R2 = 180 Ом
1,73 В: R1 = 390 Ом, R2 = 150 Ом
1,76 В: R1 = 390 Ом, R2 = 150 Ом
1,77 В : R1 = 240 Ом, R2 = 100 Ом
1,81 В: R1 = 270 Ом, R2 = 120 Ом
1,82 В: R1 = 150 Ом, R2 = 68 Ом
1,82 В: R1 = 330 Ом, R2 = 150 Ом
1,82 В: R1 = 180 Ом, R2 = 82 Ом
1,83 В: R1 = 390 Ом, R2 = 180 Ом
1.84 В: R1 = 470 Ом, R2 = 220 Ом
1,86 В: R1 = 390 Ом, R2 = 180 Ом
1,88 В: R1 = 240 Ом, R2 = 120 Ом
1,89 В: R1 = 470 Ом, R2 = 240 Ом
1,93 В: R1 = 330 Ом, R2 = 180 Ом
1,93 В: R1 = 150 Ом, R2 = 82 Ом
1,94 В: R1 = 270 Ом, R2 = 150 Ом
1,96 В: R1 = 390 Ом, R2 = 220 Ом
1,97 В: R1 = 470 Ом, R2 = 270 Ом
1,99 В : R1 = 390 Ом, R2 = 220 Ом
2,02 В: R1 = 390 Ом, R2 = 240 Ом
2,03 В: R1 = 240 Ом, R2 = 150 Ом
2,06 В: R1 = 390 Ом, R2 = 240 Ом
2,08 В: R1 = 330 Ом, R2 = 220 Ом
2,10 В: R1 = 220 Ом, R2 = 150 Ом
2.12 В: R1 = 390 Ом, R2 = 270 Ом
2,13 В: R1 = 470 Ом, R2 = 330 Ом
2,16 В: R1 = 330 Ом, R2 = 240 Ом
2,16 В: R1 = 390 Ом, R2 = 270 Ом
2,19 В: R1 = 240 Ом, R2 = 180 Ом
2,23 В: R1 = 470 Ом, R2 = 390 Ом
2,25 В: R1 = 150 Ом, R2 = 120 Ом
2,27 В: R1 = 270 Ом, R2 = 220 Ом
2,27 В: R1 = 330 Ом, R2 = 270 Ом
2,29 В : R1 = 470 Ом, R2 = 390 Ом
2,29 В: R1 = 180 Ом, R2 = 150 Ом
2,31 В: R1 = 390 Ом, R2 = 330 Ом
2,36 В: R1 = 270 Ом, R2 = 240 Ом
2,37 В: R1 = 390 Ом, R2 = 330 Ом
2,40 В: R1 = 240 Ом, R2 = 220 Ом
2.44 В: R1 = 390 Ом, R2 = 390 Ом
2,50 В: R1 = 470 Ом, R2 = 470 Ом
2,57 В: R1 = 390 Ом, R2 = 390 Ом
2,61 В: R1 = 220 Ом, R2 = 240 Ом
2,65 В: R1 = 330 Ом, R2 = 390 Ом
2,66 В: R1 = 240 Ом, R2 = 270 Ом
2,73 В: R1 = 330 Ом, R2 = 390 Ом
2,74 В: R1 = 470 Ом, R2 = 560 Ом
2,75 В: R1 = 150 Ом, R2 = 180 Ом
2,76 В : R1 = 390 Ом, R2 = 470 Ом
2,78 В: R1 = 270 Ом, R2 = 330 Ом
2,78 В: R1 = 220 Ом, R2 = 270 Ом
2,84 В: R1 = 390 Ом, R2 = 470 Ом
2,92 В: R1 = 180 Ом, R2 = 240 Ом
2,96 В: R1 = 270 Ом, R2 = 390 Ом
2.97 В: R1 = 240 Ом, R2 = 330 Ом
3,03 В: R1 = 330 Ом, R2 = 470 Ом
3,05 В: R1 = 390 Ом, R2 = 560 Ом
3,06 В: R1 = 270 Ом, R2 = 390 Ом
3,06 В: R1 = 470 Ом, R2 = 680 Ом
3,08 В: R1 = 150 Ом, R2 = 220 Ом
3,13 В: R1 = 220 Ом, R2 = 330 Ом
3,14 В: R1 = 390 Ом, R2 = 560 Ом
3,18 В: R1 = 240 Ом, R2 = 390 Ом
3,25 В : R1 = 150 Ом, R2 = 240 Ом
3,28 В: R1 = 240 Ом, R2 = 390 Ом
3,35 В: R1 = 220 Ом, R2 = 390 Ом
3,37 В: R1 = 330 Ом, R2 = 560 Ом
3,43 В: R1 = 270 Ом, R2 = 470 Ом
3,43 В: R1 = 390 Ом, R2 = 680 Ом
3.43 В: R1 = 470 Ом, R2 = 820 Ом
3,47 В: R1 = 220 Ом, R2 = 390 Ом
3,50 В: R1 = 150 Ом, R2 = 270 Ом
3,54 В: R1 = 180 Ом, R2 = 330 Ом
3,55 В: R1 = 390 Ом, R2 = 680 Ом
3,70 В: R1 = 240 Ом, R2 = 470 Ом
3,82 В: R1 = 180 Ом, R2 = 390 Ом
3,83 В: R1 = 330 Ом, R2 = 680 Ом
3,84 В: R1 = 270 Ом, R2 = 560 Ом
3,88 В : R1 = 390 Ом, R2 = 820 Ом
3,91 В: R1 = 470 Ом, R2 = 1K
3,92 В: R1 = 220 Ом, R2 = 470 Ом
3,96 В: R1 = 180 Ом, R2 = 390 Ом
4,00 В: R1 = 150 Ом, R2 = 330 Ом
4,02 В: R1 = 390 Ом, R2 = 820 Ом
4.17 В: R1 = 240 Ом, R2 = 560 Ом
4,33 В: R1 = 150 Ом, R2 = 390 Ом
4,36 В: R1 = 330 Ом, R2 = 820 Ом
4,40 В: R1 = 270 Ом, R2 = 680 Ом
4,43 В: R1 = 220 Ом, R2 = 560 Ом
4,44 В: R1 = 470 Ом, R2 = 1,2 K
4,46 В: R1 = 390 Ом, R2 = 1K
4,50 В: R1 = 150 Ом, R2 = 390 Ом
4,51 В: R1 = 180 Ом, R2 = 470 Ом
4,63 V: R1 = 390 Ом, R2 = 1K
4,79 В: R1 = 240 Ом, R2 = 680 Ом
5,04 В: R1 = 330 Ом, R2 = 1K
5,05 В: R1 = 270 Ом, R2 = 820 Ом
5,10 В: R1 = 390 Ом, R2 = 1,2K
5,11 В: R1 = 220 Ом, R2 = 680 Ом
5.14 В: R1 = 180 Ом, R2 = 560 Ом
5,17 В: R1 = 150 Ом, R2 = 470 Ом
5,24 В: R1 = 470 Ом, R2 = 1,5 К
5,30 В: R1 = 390 Ом, R2 = 1,2 К
5,52 В: R1 = 240 Ом, R2 = 820 Ом
5,80 В: R1 = 330 Ом, R2 = 1,2K
5,88 В: R1 = 270 Ом, R2 = 1K
5,91 В: R1 = 220 Ом, R2 = 820 Ом
5,92 В: R1 = 150 Ом, R2 = 560 Ом
5,97 В: R1 = 180 Ом, R2 = 680 Ом
6,04 В: R1 = 470 Ом, R2 = 1,8 кОм
6,06 В: R1 = 390 Ом, R2 = 1,5 кОм
6,32 В: R1 = 390 Ом, R2 = 1,5 кОм
6,46 В : R1 = 240 Ом, R2 = 1K
6,81 В: R1 = 270 Ом, R2 = 1.2K
6,92 В: R1 = 150 Ом, R2 = 680 Ом
6,93 В: R1 = 330 Ом, R2 = 1,5 К
6,94 В: R1 = 180 Ом, R2 = 820 Ом
7,02 В: R1 = 390 Ом, R2 = 1,8 К
7,10 В : R1 = 470 Ом, R2 = 2,2 К
7,33 В: R1 = 390 Ом, R2 = 1,8 К
7,50 В: R1 = 240 Ом, R2 = 1,2 К
8,07 В: R1 = 330 Ом, R2 = 1,8 К
8,08 В: R1 = 150 Ом, R2 = 820 Ом
8,19 В: R1 = 270 Ом, R2 = 1,5 К
8,30 В: R1 = 390 Ом, R2 = 2,2 К
8,43 В: R1 = 470 Ом, R2 = 2,7 К
8,68 В: R1 = 390 Ом, R2 = 2,2 кОм
9,06 В: R1 = 240 Ом, R2 = 1,5 кОм
9.58 В: R1 = 330 Ом, R2 = 2,2 K
9,77 В: R1 = 220 Ом, R2 = 1,5 K
9,90 В: R1 = 390 Ом, R2 = 2,7 K
10,03 В: R1 = 470 Ом, R2 = 3,3 K
10,37 В: R1 = 390 Ом, R2 = 2,7 К
10,63 В: R1 = 240 Ом, R2 = 1,8 К
11,25 В: R1 = 150 Ом, R2 = 1,2 К
11,44 В: R1 = 270 Ом, R2 = 2,2 К
11,48 В: R1 = 330 Ом, R2 = 2,7 кОм
11,67 В: R1 = 180 Ом, R2 = 1,5 кОм
11,83 В: R1 = 390 Ом, R2 = 3,3 кОм
12,40 В: R1 = 390 Ом, R2 = 3,3 кОм
12,71 В: R1 = 240 Ом, R2 = 2,2 кОм
13,75 В: R1 = 330 Ом, R2 = 3,3 кОм
15.31 В: R1 = 240 Ом, R2 = 2,7 кОм
16,25 В: R1 = 150 Ом, R2 = 1,8 кОм
16,53 В: R1 = 270 Ом, R2 = 3,3 кОм
16,59 В: R1 = 220 Ом, R2 = 2,7 кОм
18,44 В: R1 = 240 Ом, R2 = 3,3 кОм
19,58 В: R1 = 150 Ом, R2 = 2,2 кОм
20,00 В: R1 = 220 Ом, R2 = 3,3 кОм
23,75 В: R1 = 150 Ом, R2 = 2,7 кОм
24,17 В: R1 = 180 Ом, R2 = 3,3 кОм
28,75 В: R1 = 150 Ом, R2 = 3,3 кОм

Например, вам нужно 4,5 В от AA 1,5 В x 3 последовательно. Но у вас их нет. Как сделать? У вас только LM317 и много резисторов. Да, он может использовать это вместо этого.

Посмотрите на приведенный выше список для напряжения 4,5 В, мы можем использовать R1 = 150 Ом, R2 = 390 Ом.

Это просто, правда?

Калькулятор радиатора LM317

Какого размера достаточно радиатора?

Пока LM317 работает. Это так жарко. Хотя у него есть предохранитель от перегрева. Но нам он горячий не нужен. Всегда устанавливаем радиатор.

Кто-нибудь спросит меня. Сколько стоит использовать самый маленький радиатор? LM317 имеет максимальную температуру 50 ° C / Вт без радиатора.

Я нашел этот сайт хорошим с калькулятором радиатора LM317.

Радиатор LM317, какого размера?

Вы можете найти LM317 на Amazon здесь, если вам интересно.

Например, схема LM317

1. Первый Источник переменного тока
   Это мой первый источник питания, который я построил. Хотя очень старый, все еще использую более 20 лет. Почему это здорово?
2. Линейный селектор Регулятор источника питания
   Выход напряжения 1 легко выбрать.5 В, 3 В, 4,5 В, 5 В, 6 В, 9 В при 1,5 А
3. Двойной источник питания постоянного тока 30 В
   Это высокое напряжение (0-60 В) при 1,5 А и пусковое напряжение с нуля! отличная работа.
4. Great Источник питания постоянного тока
   Высококачественный регулируемый регулятор напряжения 3A. Использовать LM317 и 2N3055 так просто и дешево. Отрегулируйте напряжение с шагом 3 В, 6 В, 9 В, 12 В. И в норме от 1,25В до 20В.
5. 4 схемы зарядного устройства свинцово-кислотных аккумуляторов
   См. 4 схемы зарядного устройства свинцово-кислотных аккумуляторов LM317 для аккумуляторов 6, 12 и 24 В.С автоматической зарядкой и индикатором полной зарядки с использованием TL431. Легко построить.
6. Двойной источник питания 3В, 5В, 6В, 9В, 12,15В
   Двойная цепь питания, можно выбрать уровни напряжения 3В, 5В, 6В, 9В, 12,15В при 1А и -3В, -5В, -6В , -9V, -12V, -15V при 1A, используйте LM317 (положительный) LM337 (отрицательный) […]
7. Замена батареи USB
   Это схема понижающего преобразователя USB 5V в 1,5V. Когда мы используем дешевый MP3-плеер, в котором в качестве источника питания используется только одна батарея AA 1,5 В.
8. Регулятор 5 В с низким падением напряжения
   Это схема регулятора с низким падением напряжения на 5 В с использованием транзистора и светодиода, очень простая, минимальное входное напряжение составляет 6 В, поэтому на нем только 1 В, выходной сигнал составляет 5 В 0,5 А
9. Зарядное устройство для гелевых аккумуляторов схема
   Он может заряжать гелевые батареи любого размера и продлевать срок службы гелевых батарей. Пока цепь работает, светодиод показывает зарядку.
10. Зарядное устройство Nicad для аккумуляторов с использованием LM317T
    Вот схема универсального зарядного устройства для никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов.Он использует ток управления IC LM317T (Hot IC) менее 300 мА, размер батареи 2,4 В, 4,8 В, 9,6 В. Недорогая схема

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

% PDF-1.4 % 23 0 объект > эндобдж xref 23 84 0000000016 00000 н. 0000002390 00000 н. 0000002471 00000 н. 0000002651 00000 п. 0000003209 00000 н. 0000003252 00000 н. 0000003680 00000 н. 0000003724 00000 н. 0000003801 00000 п. 0000003846 00000 н. 0000003891 00000 н. 0000003936 00000 н. 0000003980 00000 н. 0000004232 00000 н. 0000004267 00000 н. 0000004312 00000 н. 0000005689 00000 н. 0000005824 00000 н. 0000006406 00000 н. 0000006693 00000 н. 0000007000 00000 н. 0000007135 00000 н. 0000007389 00000 п. 0000008817 00000 н. 0000010073 00000 п. 0000010197 00000 п. 0000010327 00000 п. 0000010464 00000 п. 0000010712 00000 п. 0000011225 00000 п. 0000011523 00000 п. 0000011810 00000 п. 0000013261 00000 п. 0000014718 00000 п. 0000015886 00000 п. 0000016364 00000 п. 0000016586 00000 п. 0000018121 00000 п. 0000024829 00000 п. 0000028501 00000 п. 0000052923 00000 п. 0000059607 00000 п. 0000067231 00000 п. 0000074845 00000 п. 0000076111 00000 п. 0000078804 00000 п. 0000079032 00000 н. 0000079242 00000 п. 0000087704 00000 п. 0000106815 00000 н. 0000106948 00000 н. 0000114883 00000 н. 0000133827 00000 н. 0000142641 00000 п. 0000142888 00000 н. 0000143099 00000 н. 0000143324 00000 н. 0000164386 00000 н. 0000225022 00000 н. 0000225272 00000 н. 0000225484 00000 н. 0000225735 00000 н. 0000225988 00000 н. 0000226041 00000 н. 0000226218 00000 н. 0000226389 00000 н. 0000245474 00000 н. 0000245790 00000 н. 0000246178 00000 н. 0000246408 00000 н. 0000246752 00000 н. 0000248723 00000 н. 0000250693 00000 п. 0000266390 00000 н. 0000267122 00000 н. 0000267288 00000 н. 0000267493 00000 п. 0000268163 00000 п. 0000272216 00000 н. 0000272512 00000 н. 0000272884 00000 н. 0000276181 00000 н. 0000276423 00000 н. 0000001976 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 106 0 объект > поток xb«e`d`g`0eb @

[P12] TL431 регулируемая положительная и отрицательная схема двойного линейного регулятора постоянного тока

Регулируемая положительная и отрицательная двойная линейная регулировка мощности обычно использует микросхему встроенного регулятора 317/337, я часто использую Anshen Mei, потому что наиболее стабильная микросхема, которую я использовал, у многих производителей разные операции, у многих производителей разные микросхемы.

Это не для других целей, использующих TL431, во-первых, для основного источника питания, используемого в проекте, использовалась схема регулятора 317/337, а вторичное регулирование не велико, поэтому оно все еще использует его. Есть небольшой вопрос, и объем относительно большой, просто имейте в руках много TL431, просто сделайте один.

В официальном техническом описании и онлайн-схемах TL431 очень мало используется для положительных и регулирующих целей, что является еще одним интересным моментом для этой программы.

Во-первых, дискретное регулирование имеет относительно большое преимущество, которое заключается в управлении напряжением и токовом выходе. Мы знаем, что когда ток большой, он будет расти, легко вызвать нестабильность, а если дискретный, дискретный и стабилизирующий секс — это очень хорошо;

Во-вторых, микросхемы TL431 крупных производителей очень дешевые, да и корпуса бывают разные, объем небольшой, у меня корпус ТО-92, и сварка относительно простая.

Модуль двойного регулятора мощности TL431, использованный в эксперименте Регулируемый положительный и отрицательный линейный стабилизатор постоянного тока TL431 с двойным питанием

Дополнение к обновлению, конденсатор 100 нФ на рисунке должен быть изменен на 10 нФ для получения максимальной стабильности, а резистор 240 Ом может быть соответствующим образом уменьшен.1815/1015 Может поддерживать только небольшое количество приложений с небольшой нагрузкой на операционный усилитель, но эффект очень хороший, требуется большая мощность для замены его в других планах расширения, другие частичные схемы постоянны.

Следующее примерно расскажу о конструктивных идеях схемы:

Поскольку это отдельная плата модуля питания, если провод относительно длинный при подключении к необычному давлению, необходимо провести два электролиза C1 / C2. Если он интегрирован или расстояние очень близко, вы можете удалить эти два конденсатора или попробовать использовать меньшую емкость.

Q1 / Q2 / R1 / R2 (Q3 / Q4 / R3 / R4) представляет собой основной источник постоянного тока, поскольку требования IKA по входному току TL431 не менее 1 мА, и мы вводим нерегулируемые источники питания и можем Часто часто меняют входное напряжение, поэтому мы устанавливаем его непосредственно на 3 мА с источником постоянного тока (потому что секция обратной связи потребляется), даже если генерируются некоторые отклонения, не будет значительного воздействия.

U1 / RV1 / R5 (U2 / R5 (U2 / RV2 / R6) представляет собой регулируемое опорное напряжение, регулируя RV1 для установки выходного напряжения, а затем в сочетании с транзистором Q5 (Q6) образует стандартный дискретный последовательный стабилизатор.

D1 (d2) может защитить предыдущие устройства, а C5 (C6) не обязательно должен быть большим.

Расположение резисторов обратной связи RV1 / R5 / RV2 / R6 должно соответствовать рисунку, чтобы можно было гарантировать параметры элемента.

Если эта схема модифицирована для увеличения токового выхода, вы можете заменить Q5 / Q6, но если это для питания операционного усилителя, 1815/1015 определенно достаточно. Если следовать принципиальной схеме, транзисторы могут заменить вещи в ваших руках, особой разницы нет.

Многомасштабное моделирование эффектов полной ионизирующей дозы в готовых к продаже деталях в биполярных технологиях (журнальная статья)

Privat, Aymeric, Barnaby, Hugh J., Adell, Phillipe C., Tolleson, BS, Wang, Y., Han, X., Davis, P., Rax, BR, and Buchheit, Thomas E. Дозовые эффекты в готовых к продаже деталях биполярных технологий. США: Н. п., 2019. Интернет. https://doi.org/10.1109 / TNS.2018.2887235.

Privat, Aymeric, Barnaby, Hugh J., Adell, Phillipe C., Tolleson, BS, Wang, Y., Han, X., Davis, P., Rax, BR, & Buchheit, Thomas E. Многомасштабное моделирование общей ионизации Дозовые эффекты в готовых к продаже деталях биполярных технологий. Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1109/TNS.2018.2887235

Приват, Эймерик, Барнаби, Хью Дж., Adell, Phillipe C., Tolleson, B. S., Wang, Y., Han, X., Davis, P., Rax, B. R., and Buchheit, Thomas E. Tue. «Многомасштабное моделирование эффектов полной ионизирующей дозы в готовых к продаже деталях в биполярных технологиях». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.1109/TNS.2018.2887235. https://www.osti.gov/servlets/purl/1492358.

@article {osti_1492358,
title = {Многомасштабное моделирование эффектов полной ионизирующей дозы в готовых к продаже деталях биполярных технологий},
автор = {Privat, Aymeric and Barnaby, Hugh J.and Adell, Phillipe C. и Tolleson, BS and Wang, Y. и Han, X. and Davis, P. and Rax, BR and Buchheit, Thomas E.},
abstractNote = {Платформа многомасштабного моделирования, поддерживающая «виртуальную »Представлена ​​квалификация серийных комплектующих. Мультимасштабный подход разделен на два модуля. Первый модуль генерирует информацию, относящуюся к деградации усиления биполярного переходного транзистора, которая является функцией производственного процесса, эксплуатационных характеристик и факторов окружающей среды. Второй использует эту информацию в качестве входных данных для моделирования схем с использованием излучения.Прототип платформы, описанный в этой статье, позволяет оценить общую дозу ионизирующего излучения и мощность дозы линейных биполярных интегральных схем для различных семейств компонентов. Результаты моделирования и экспериментов показывают хорошую корреляцию и позволяют предположить, что эта платформа является дополнительным инструментом в процессе обеспечения радиационной стойкости. Наконец, платформа может снизить часть затратной зависимости от тестирования для всех систем.},
doi = {10.1109 / TNS.2018.2887235},
journal = {IEEE Transactions on Nuclear Science},
number = 1,
volume = 66 ,
место = {США},
год = {2019},
месяц = ​​{1}
}

.