Stabilizer terintegrasi TL431 biasanya digunakan pada catu daya. Tapi Anda masih bisa memilih banyak area penggunaannya. Kami akan menjelaskan beberapa rangkaian ini di artikel ini, dan juga membahas tentang perangkat berguna dan sederhana yang dibuat menggunakan chip TL431. Namun dalam hal ini, tidak perlu terintimidasi oleh istilah "sirkuit mikro"; ia hanya memiliki tiga keluaran, dan tampilannya mirip dengan transistor sederhana berdaya rendah TO90.

Apa itu chip TL431?

Kebetulan semua insinyur elektronik mengetahui angka ajaib TL431, analog 494. Apa itu?

Perusahaan Instrumen Texas merupakan cikal bakal pengembangan semikonduktor. Mereka selalu menjadi yang terdepan dalam produksi komponen elektronik, dan selalu berada di sepuluh besar pemimpin dunia. Sirkuit terpadu pertama dikembangkan pada tahun 1958 oleh seorang karyawan perusahaan ini, Jack Kilby.

Saat ini TI memproduksi sejumlah besar sirkuit mikro, namanya dimulai dengan huruf SN dan TL. Ini, masing-masing, adalah sirkuit mikro logis dan analog yang selamanya memasuki sejarah perusahaan TI dan masih digunakan secara luas.

Di antara favorit dalam daftar sirkuit mikro "ajaib" kemungkinan besar Anda harus menyertakan yang terintegrasi penstabil TL431. Ada 10 transistor yang dipasang dalam paket 3-output dari rangkaian mikro ini, dan fungsi yang dijalankannya identik dengan dioda zener sederhana (dioda Zenner).

Namun berkat komplikasi ini, sirkuit mikro memiliki karakteristik yang lebih curam dan stabilitas termal yang lebih tinggi. Fitur utamanya adalah dengan bantuan pembagi eksternal, tegangan stabilisasi dapat diubah pada kisaran 2,6…32 Volt. Dalam TL431 modern, analog dari ambang batas bawah memiliki 1,25 Volt.

Analog TL431 dikembangkan oleh insinyur Barney Holland ketika dia menyalin rangkaian stabilizer dari perusahaan lain. Di negara kita mereka akan mengatakan menyalin, bukan menyalin. Dan Holland meminjam sumber tegangan referensi dari rangkaian aslinya, dan atas dasar ini mengembangkan chip stabilizer terpisah. Awalnya disebut TL430, dan setelah modifikasi tertentu dikenal sebagai TL431.

Banyak waktu telah berlalu sejak itu, tetapi saat ini tidak ada satu pun catu daya untuk komputer yang tidak memasangnya. Sirkuit ini juga dapat diterapkan di hampir semua catu daya switching berdaya rendah. Salah satu sumber ini ditemukan di setiap rumah saat ini - pengisi daya untuk ponsel. Kita hanya bisa iri dengan umur panjang ini.

Belanda juga mengembangkan yang tidak kalah terkenalnya dan Hari ini sirkuit populer TL494. Ini pengontrol PWM frekuensi ganda, yang menjadi dasar pembuatan banyak jenis catu daya. Oleh karena itu, angka 494 juga berhak “ajaib”. Namun mari kita beralih ke melihat produk berbeda berdasarkan TL431.

Alarm dan indikator

Sirkuit analog TL431 dapat digunakan tidak hanya untuk tujuan yang dimaksudkan sebagai dioda zener pada catu daya. Berdasarkan sirkuit mikro ini, dimungkinkan untuk membuat berbagai alarm suara dan indikator pencahayaan. Perangkat ini dapat digunakan untuk memeriksa berbagai parameter.

Sebagai permulaan, ini tegangan tegangan normal. Jika suatu besaran fisis direpresentasikan sebagai tegangan menggunakan sensor, maka Anda dapat membuat peralatan yang mengontrol, misalnya:

• kelembaban dan suhu;
• ketinggian air di dalam tangki;
• tekanan gas atau cairan;
• penerangan

Prinsip pengoperasian alarm ini didasarkan pada kenyataan bahwa ketika tegangan pada elektroda kontrol dioda zener DA1 (output 1) kurang dari 2,6 Volt, dioda zener ditutup, hanya arus rendah yang melewatinya, biasanya tidak lebih dari 0,20...0,30 mA. Tetapi arus ini cukup untuk membuat dioda HL1 menyala lemah. Untuk mencegah fenomena ini terjadi, Anda dapat menghubungkan resistor dengan resistansi yang sejajar dengan dioda sekitar 1…2 KOhm.

Jika tegangan pada elektroda kendali lebih dari 2,6 Volt maka dioda zener akan terbuka dan dioda HL1 akan menyala. Pembatasan tegangan yang diperlukan melalui dioda zener DA1 dan dioda HL1 dibuat oleh R3. Arus tertinggi pada dioda zener adalah 100 mA, sedangkan dioda HL1 memiliki parameter yang sama hanya 22 mA. Dari kondisi inilah hambatan resistor R3 dapat dihitung. Lebih tepatnya resistansi dihitung menggunakan rumus di bawah ini.

R3=(Upit – Uhl - Uda) / Ihl, dimana:

• Uda – arus pada chip terbuka (biasanya 2 Volt);
• Uhl – penurunan arus searah melintasi dioda;
• Upit – suplai arus;
• Ihl – tegangan dioda (dalam kisaran 4...12 mA).

Perlu anda ingat juga bahwa tegangan tertinggi untuk TL431 hanya 36 Volt saja. Parameter ini tidak boleh dilampaui.

Tingkat alarm

Arus pada elektroda kontrol ketika dioda HL1 (Uз) menyala diatur oleh pemisah R1, R2. Karakteristik separator ditentukan dengan rumus:

R2=2.5хR1/(Uз – 2.5)

Untuk mengatur ambang peralihan seakurat mungkin, Anda dapat mengganti resistor R2 dengan pemangkas, dengan indikator 1,5 kali lebih tinggi dari yang dihitung. Kemudian, setelah penyetelan selesai, dapat diganti dengan resistor konstan, resistansinya harus sama dengan resistansi bagian pemangkas yang dipasang.

Bagaimana cara memeriksa rangkaian switching TL431? Untuk memantau beberapa level arus, diperlukan 3 buah alarm ini yang masing-masing disesuaikan dengan tegangan tertentu. Dengan cara ini Anda dapat membuat keseluruhan rangkaian skala dan indikator.

Untuk memberi daya pada rangkaian indikasi, yang terdiri dari resistor R3 dan dioda HL1, Anda dapat menggunakan sumber listrik terpisah, bahkan tidak stabil. Dalam hal ini, arus yang dikontrol disuplai ke output atas resistor R1 di rangkaian, yang harus diputuskan dari resistor R3. Dengan koneksi ini, arus dapat dikontrol dalam kisaran 3 hingga puluhan volt.

Perbedaan rangkaian ini dengan rangkaian sebelumnya adalah dioda yang dihubungkan berbeda. Hubungan ini disebut terbalik, karena dioda hanya menyala jika rangkaian ditutup. Jika arus yang dikontrol melebihi ambang batas yang ditentukan oleh pemisah R1, R2, rangkaian terbuka, dan arus melewati resistor R3 dan keluaran 3 - 2 dari rangkaian mikro.

Dalam diagram, dalam hal ini, tegangan turun menjadi 2 Volt, yang tidak cukup untuk menyalakan LED. Untuk memastikan dioda tidak menyala, dipasang dua buah dioda secara seri.

Jika arus yang dikontrol lebih kecil dari yang diatur oleh pemisah R1, maka rangkaian R2 akan ditutup, arus pada keluarannya akan jauh lebih besar dari 2 Volt, karena dioda HL1 akan menyala.

Jika hanya ingin memantau perubahan arus, maka indikatornya dapat dibuat sesuai diagram.

Indikator ini menggunakan dioda HL1 2 warna. Jika arus yang dipantau melebihi nilai yang ditetapkan, dioda merah akan menyala, dan jika arus lebih rendah, dioda hijau akan menyala. Jika tegangan terletak di dekat ambang batas ini, kedua LED akan padam, karena posisi perpindahan dioda zener memiliki kemiringan tertentu.

Jika Anda perlu melacak perubahan kuantitas fisik tertentu, maka R2 diganti dengan sensor yang mengubah resistansi di bawah pengaruhnya lingkungan.

Secara konvensional, diagram berisi beberapa sensor secara bersamaan. Jika itu adalah fototransistor, maka akan ada relai foto. Selama terdapat cukup cahaya, fototransistor terbuka dan resistansinya rendah. Oleh karena itu, arus pada keluaran kontrol DA1 di bawah ambang batas, akibatnya dioda tidak menyala.

Dengan berkurangnya cahaya, resistansi fototransistor meningkat, hal ini menyebabkan peningkatan tegangan pada output kontrol DA1. Jika tegangan ini lebih besar dari ambang batas (2,5 Volt), maka dioda zener terbuka dan dioda menyala.

Jika Anda menghubungkan termistor, alih-alih fototransistor, ke input sirkuit mikro, misalnya seri MMT, maka indikator suhu akan muncul: ketika suhu turun, dioda akan menyala.

Bagaimanapun, ambang respons diatur menggunakan resistor R1.

Selain indikator lampu yang dijelaskan, indikator suara juga dapat dibuat berdasarkan analog TL431. Untuk mengontrol air, misalnya di bak mandi, sebuah sensor yang terbuat dari dua pelat baja tahan karat, yang terletak pada jarak beberapa milimeter satu sama lain, dihubungkan ke sirkuit.

Jika air mencapai sensor, resistansinya berkurang, dan sirkuit mikro, menggunakan R1, R2, memasuki mode linier. Jadi, autogenerasi terjadi pada frekuensi resonansi NA1, dalam hal ini akan terdengar bunyi bip.

Ringkasnya, saya ingin mengatakan bahwa area utama penggunaan chip TL434, tentu saja, adalah catu daya. Namun, seperti yang Anda lihat, kemampuan sirkuit mikro tidak terbatas pada fungsi ini saja, dan banyak perangkat dapat dirakit.

Stabilizer terintegrasi TL431 digunakan terutama pada catu daya. Namun, masih banyak lagi aplikasi yang dapat ditemukan untuk itu. Beberapa skema tersebut diberikan dalam artikel ini.

Artikel ini akan membahas tentang perangkat sederhana dan berguna yang dibuat menggunakan chip TL431. Namun dalam hal ini, Anda tidak perlu takut dengan kata “sirkuit mikro”; ia hanya memiliki tiga terminal, dan tampilannya terlihat seperti transistor berdaya rendah sederhana dalam paket TO90.

Pertama, sedikit sejarah

Kebetulan semua insinyur elektronik mengetahui angka ajaib 431, 494. Apa itu?

TEXAS INSTRUMENTS berdiri di awal era semikonduktor. Selama ini, ia menduduki peringkat pertama dalam daftar pemimpin dunia dalam produksi komponen elektronik, tetap berada di sepuluh besar atau, lebih sering mereka katakan, di peringkat TOP-10 dunia. Sirkuit terpadu pertama dibuat pada tahun 1958 oleh seorang karyawan perusahaan ini, Jack Kilby.

TI saat ini sedang berproduksi jangkauan luas sirkuit mikro yang namanya dimulai dengan awalan TL dan SN. Ini masing-masing adalah sirkuit mikro analog dan logis (digital), yang selamanya memasuki sejarah TI dan masih digunakan secara luas.

Salah satunya mungkin harus dianggap sebagai yang pertama dalam daftar sirkuit mikro "ajaib". Ada 10 transistor yang tersembunyi dalam paket tiga pin dari rangkaian mikro ini, dan fungsinya sama dengan dioda zener konvensional (dioda Zener).

Namun karena komplikasi ini, sirkuit mikro memiliki stabilitas termal yang lebih tinggi dan kecuraman karakteristik yang meningkat. Fitur utamanya adalah dengan bantuan tegangan stabilisasi Anda dapat mengubah kisaran dari 2,5...30 V. Untuk model terbaru, ambang batas bawahnya adalah 1,25 V.

TL431 diciptakan oleh karyawan TI Barney Holland pada awal tahun tujuh puluhan. Kemudian dia menyalin chip stabilizer dari perusahaan lain. Kami akan mengatakan menyalin, bukan menyalin. Jadi Barney Holland meminjam sumber tegangan referensi dari sirkuit mikro asli, dan berdasarkan itu ia membuat sirkuit mikro stabilizer terpisah. Awalnya disebut TL430, dan setelah beberapa perbaikan disebut TL431.

Banyak waktu telah berlalu sejak saat itu, dan sekarang tidak ada satu pun catu daya komputer yang belum menemukan aplikasinya. Ia juga dapat diterapkan di hampir semua catu daya switching berdaya rendah. Salah satu sumber ini sekarang ada di setiap rumah - ini untuk telepon seluler. Umur panjang seperti itu hanya bisa membuat iri. Gambar 1 menunjukkan diagram fungsional TL431.

Gambar 1. Diagram fungsional TL431.

Barney Holland juga menciptakan sirkuit mikro TL494 yang tidak kalah terkenal dan masih diminati. Ini adalah pengontrol PWM dorong-tarik, yang menjadi dasar banyak model catu daya switching telah dibuat. Oleh karena itu, angka 494 juga berhak digolongkan “ajaib”.

Sekarang mari kita beralih ke pertimbangan berbagai desain berdasarkan chip TL431.

Indikator dan alarm

Sirkuit mikro TL431 dapat digunakan tidak hanya untuk tujuan yang dimaksudkan sebagai dioda zener pada catu daya. Berdasarkan itu, dimungkinkan untuk membuat berbagai indikator lampu dan bahkan alarm suara. Dengan bantuan perangkat tersebut, Anda dapat memantau berbagai parameter.

Pertama-tama, ini hanyalah tegangan listrik. Jika suatu besaran fisis direpresentasikan dalam bentuk tegangan dengan menggunakan sensor, maka dimungkinkan untuk membuat suatu alat yang mengontrol, misalnya ketinggian air dalam suatu wadah, suhu dan kelembaban, penerangan atau tekanan suatu cairan atau gas.

Pengoperasian perangkat pensinyalan tersebut didasarkan pada kenyataan bahwa ketika tegangan pada elektroda kontrol dioda zener DA1 (pin 1) kurang dari 2,5 V, dioda zener ditutup, hanya arus kecil yang mengalir melaluinya, sebagai aturannya, tidak lebih dari 0,3...0,4 mA. Namun arus ini cukup untuk membuat LED HL1 menyala sangat redup. Untuk menghindari fenomena ini, cukup menghubungkan resistor dengan resistansi sekitar 2...3 KOhm secara paralel dengan LED. Rangkaian alarm tegangan lebih ditunjukkan pada Gambar 2.

Gambar 2. Alarm tegangan lebih.

Jika tegangan pada elektroda kontrol melebihi 2,5 V, maka dioda zener akan terbuka dan LED HL1 akan menyala. pembatasan arus yang diperlukan melalui dioda zener DA1 dan LED HL1 disediakan oleh resistor R3. Arus maksimum dioda zener adalah 100 mA, sedangkan parameter yang sama untuk LED HL1 hanya 20 mA. Dari kondisi inilah resistansi resistor R3 dihitung. lebih tepatnya hambatan ini dapat dihitung dengan menggunakan rumus di bawah ini.

R3 = (Atas - Uhl - Uda)/Ihl. Sebutan berikut digunakan di sini: Upit - tegangan suplai, Uhl - penurunan tegangan maju pada LED, tegangan Uda pada chip terbuka (biasanya 2V), arus LED Ihl (ditetapkan dalam 5...15 mA). Selain itu, kita tidak boleh lupa bahwa tegangan maksimum untuk dioda zener TL431 hanya 36 V. Parameter ini juga tidak boleh dilampaui.

Tingkat alarm

Tegangan pada elektroda kontrol tempat LED HL1 (Uз) menyala diatur oleh pembagi R1, R2. Parameter pembagi dihitung menggunakan rumus:

R2 = 2,5*R1/(Uz - 2,5). Untuk menyesuaikan ambang respons dengan lebih akurat, Anda dapat memasang resistor penyetelan alih-alih R2, dengan nilai nominal satu setengah kali lebih besar dari yang dihitung. Setelah tingtur dibuat, dapat diganti dengan resistor konstan, yang resistansinya sama dengan resistansi bagian pemangkas yang dimasukkan.

Terkadang perlu untuk mengontrol beberapa level tegangan. Dalam hal ini, diperlukan tiga alarm seperti itu, yang masing-masing dikonfigurasi untuk tegangannya sendiri. Dengan cara ini, dimungkinkan untuk membuat seluruh lini indikator, skala linier.

Untuk memberi daya pada rangkaian indikasi yang terdiri dari LED HL1 dan resistor R3, Anda dapat menggunakan sumber listrik terpisah, bahkan yang tidak stabil. Dalam hal ini, tegangan yang dikontrol diterapkan ke terminal atas resistor R1 di rangkaian, yang harus diputuskan dari resistor R3. Dengan sambungan ini, tegangan yang dikontrol dapat berkisar antara tiga hingga beberapa puluh volt.

Gambar 3. Indikator tegangan rendah.

Perbedaan rangkaian ini dengan rangkaian sebelumnya adalah LED menyala secara berbeda. Jenis peralihan ini disebut terbalik, karena LED menyala ketika sirkuit mikro ditutup. Jika tegangan yang dikontrol melebihi ambang batas yang ditetapkan oleh pembagi R1, R2, rangkaian mikro terbuka, dan arus mengalir melalui resistor R3 dan pin 3 - 2 (katoda - anoda) dari rangkaian mikro.

Dalam hal ini, ada penurunan tegangan sebesar 2 V pada sirkuit mikro, yang tidak cukup untuk menyalakan LED. Untuk memastikan LED tidak menyala, dipasang dua dioda secara seri. Beberapa jenis LED, seperti biru, putih dan beberapa jenis hijau, menyala ketika tegangan melebihi 2,2 V. Dalam hal ini, jumper kawat dipasang sebagai pengganti dioda VD1, VD2.

Ketika tegangan yang dikontrol menjadi lebih kecil dari yang diatur oleh pembagi R1, rangkaian mikro R2 akan menutup, tegangan pada keluarannya akan jauh lebih besar dari 2 V, sehingga LED HL1 akan menyala.

Jika hanya perlu memantau perubahan tegangan, indikator dapat dirakit sesuai rangkaian yang ditunjukkan pada Gambar 4.

Gambar 4. Indikator perubahan tegangan.

Indikator ini menggunakan LED HL1 dua warna. Jika tegangan yang dipantau melebihi nilai ambang batas, LED merah akan menyala, dan jika tegangan rendah, LED hijau akan menyala.

Dalam kasus ketika tegangan mendekati ambang batas tertentu (kira-kira 0,05...0,1 V), kedua indikator padam, karena karakteristik transfer dioda zener memiliki kemiringan yang sangat spesifik.

Jika Anda perlu memantau perubahan kuantitas fisik, maka resistor R2 dapat diganti dengan sensor yang mengubah resistansi di bawah pengaruh lingkungan. Perangkat serupa ditunjukkan pada Gambar 5.

Gambar 5. Skema pemantauan parameter lingkungan.

Biasanya, satu diagram menunjukkan beberapa sensor sekaligus. Jika ini terjadi, maka akan berhasil. Ketika iluminasi tinggi, fototransistor terbuka dan resistansinya rendah. Oleh karena itu, tegangan pada pin kontrol DA1 kurang dari ambang batas, akibatnya LED tidak menyala.

Ketika iluminasi berkurang, resistansi fototransistor meningkat, yang menyebabkan peningkatan tegangan pada pin kontrol DA1. Ketika tegangan ini melebihi ambang batas (2,5 V), dioda zener terbuka dan LED menyala.

Jika, alih-alih fototransistor, termistor, misalnya seri MMT, dihubungkan ke input perangkat, Anda akan mendapatkan indikator suhu: ketika suhu turun, LED akan menyala.

Skema yang sama dapat digunakan, misalnya, pada tanah. Untuk melakukan ini, alih-alih termistor atau fototransistor, Anda harus menyambungkan elektroda baja tahan karat, yang ditancapkan ke tanah pada jarak tertentu satu sama lain. Saat tanah mengering hingga tingkat yang ditentukan selama pemasangan, LED akan menyala.

Ambang respons perangkat dalam semua kasus diatur menggunakan resistor variabel R1.

Selain indikator lampu yang tercantum, dimungkinkan juga untuk memasang indikator suara pada chip TL431. Diagram indikator tersebut ditunjukkan pada Gambar 6.

Gambar 6. Indikator suara level cairan.

Untuk memantau ketinggian suatu cairan, misalnya air dalam bak mandi, sebuah sensor yang terbuat dari dua pelat baja tahan karat yang terletak pada jarak beberapa milimeter satu sama lain dihubungkan ke sirkuit.

Ketika air mencapai sensor, resistansinya berkurang, dan sirkuit mikro memasuki mode linier melalui resistor R1 R2. Oleh karena itu, pembangkitan sendiri terjadi pada frekuensi resonansi emitor piezoceramic HA1, di mana sinyal suara akan berbunyi.

Emitor ZP-3 dapat digunakan sebagai emitor. Perangkat ini ditenagai oleh tegangan 5...12 V. Hal ini memungkinkannya untuk diberi daya bahkan dari baterai galvanik, sehingga memungkinkan untuk digunakan di berbagai tempat, termasuk di kamar mandi.

Area utama penerapan chip TL434, tentu saja, adalah catu daya. Namun, seperti yang bisa kita lihat, kemampuan sirkuit mikro tidak terbatas pada hal ini.

Boris Aladyshkin

TL431 adalah dioda zener terintegrasi. Dalam rangkaian ini berperan sebagai sumber tegangan referensi. Elemen yang disajikan biasanya digunakan dalam catu daya. Perangkat dioda zener cukup sederhana. Secara total, model ini menggunakan tiga keluaran. Tergantung pada modifikasinya, housing dapat berisi hingga sepuluh transistor. Ciri khas TL431 dianggap memiliki stabilitas termal yang baik.

Rangkaian koneksi 2,48 V

Dioda zener 2,48 V TL431 memiliki konverter satu tahap. Rata-rata, arus operasi dalam sistem mencapai 5,3 A. Resistor untuk transmisi sinyal dapat digunakan dengan konduktivitas tegangan yang berbeda. Keakuratan stabilisasi pada perangkat ini berfluktuasi sekitar 2%.

Untuk meningkatkan sensitivitas dioda zener digunakan berbagai modulator. Biasanya, tipe dipol dipilih. Rata-rata, kapasitansinya tidak lebih dari 3 pF. Namun, dalam hal ini, banyak hal bergantung pada konduktivitas arus. Untuk mengurangi risiko elemen terlalu panas, digunakan ekspander. Dioda zener dihubungkan melalui katoda.

Menghidupkan perangkat 3,3 V

Untuk dioda zener TL431, rangkaian switching 3.3V melibatkan penggunaan konverter satu tahap. Resistor untuk transmisi pulsa digunakan tipe selektif. Dioda zener TL431 juga memiliki rangkaian switching 3,3 volt dengan modulator kapasitansi kecil. Untuk mengurangi risiko, digunakan sekering. Biasanya dipasang di belakang dioda zener.

Untuk memperkuat sinyal, filter sangat diperlukan. Rata-rata, tegangan ambang batas berfluktuasi sekitar 5 W. Arus pengoperasian sistem tidak lebih dari 3,5 A. Biasanya, akurasi stabilisasi tidak melebihi 3%. Penting juga untuk dicatat bahwa dioda zener dapat dihubungkan melalui adaptor vektor. Dalam hal ini, transistor dipilih dari tipe resonansi. Rata-rata, kapasitansi modulator harus 4,2 pF. Thyristor digunakan tipe fase dan terbuka. Untuk meningkatkan konduktifitas arus diperlukan trigger.

Saat ini, elemen-elemen ini dilengkapi dengan amplifier dengan kekuatan berbeda. Rata-rata tegangan ambang batas pada sistem mencapai 3,1 W. Arus pengoperasian berfluktuasi sekitar 3,5 A. Penting juga untuk mempertimbangkan resistansi keluaran. Parameter yang disajikan tidak boleh lebih dari 80 Ohm.

Koneksi ke sirkuit 14 V

Untuk dioda zener TL431, rangkaian switching 14V melibatkan penggunaan konverter skalar. Rata-rata, tegangan ambang batas adalah 3 W. Biasanya, arus operasi tidak melebihi 5 A. Dalam hal ini, kelebihan beban yang diizinkan berfluktuasi sekitar 4 Ah. Selain itu, dioda zener TL431 memiliki rangkaian switching 14V dengan amplifier tipe kutub tunggal dan kutub ganda. Untuk meningkatkan konduktivitas, tetrode sangat diperlukan. Ini dapat digunakan dengan satu atau dua filter.

Dioda Zener Seri A

Seri A TL431 digunakan untuk catu daya dan inverter. Bagaimana cara memeriksa apakah suatu elemen terhubung dengan benar? Sebenarnya, ini bisa dilakukan dengan menggunakan tester. Indikator resistansi ambang batas harus 80 ohm. Perangkat ini mampu beroperasi melalui konverter satu tahap dan tipe vektor. Dalam hal ini, resistor dengan pelat digunakan.

Jika kita berbicara tentang parameter, maka rangkaian tidak melebihi 5 W. Dalam hal ini, arus operasi berfluktuasi sekitar 3,4 A. Untuk mengurangi risiko transistor terlalu panas, digunakan ekspander. Untuk model seri A, hanya cocok untuk tipe switching. Untuk meningkatkan sensitivitas perangkat, diperlukan modulator yang kuat. Rata-rata, parameter resistansi keluaran tidak melebihi 70 Ohm.

Perangkat seri CLP

Rangkaian switching dioda zener TL431 memiliki konverter satu tahap. Model CLP dapat ditemukan di inverter dan di banyak perangkat rumah tangga. Tegangan ambang batas dioda zener berfluktuasi sekitar 3 W. Arus operasi searah adalah 3,5 A. Akurasi stabilisasi elemen tidak melebihi 2,5%. Modulator digunakan untuk mengatur sinyal keluaran jenis yang berbeda. Dalam hal ini, pemicu dipilih dengan amplifier.

Dioda zener seri ACLP

Rangkaian switching dioda zener TL431 memiliki konverter vektor atau skalar. Jika kita mempertimbangkan opsi pertama, maka tingkat arus operasi tidak lebih dari 4 A. Dalam hal ini, akurasi stabilisasi sekitar 4%. Pemicu dan thyristor digunakan untuk memperkuat sinyal.

Jika kita mempertimbangkan diagram koneksi dengan konverter skalar, maka modulator digunakan dengan kapasitansi sekitar 6 pF. Transistor itu sendiri adalah tipe resonansi. Pemicu reguler cocok untuk memperkuat sinyal. Penting juga untuk dicatat bahwa sensitivitas perangkat berfluktuasi sekitar 20 mV.

model AC

Dioda zener Cherry AC TL431 sering digunakan untuk inverter dipol. Bagaimana cara memeriksa fungsionalitas elemen yang terhubung? Ini dapat dilakukan dengan menggunakan penguji biasa. Parameter resistansi keluaran tidak boleh lebih dari 70 Ohm. Penting juga untuk dicatat bahwa perangkat dalam seri ini diaktifkan melalui konverter vektor.

Dalam hal ini, modifikasi skalar tidak cocok. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh rendahnya ambang batas konduksi arus. Penting juga untuk dicatat bahwa tegangan nominal tidak melebihi 4 W. Arus operasi dalam rangkaian dipertahankan pada 2 A. Untuk mengurangi kehilangan panas, berbagai thyristor digunakan. Saat ini, ekspansi dan modifikasi fase diproduksi.

Model dengan bodi KT-26

Pada peralatan listrik rumah tangga, dioda zener TL431 sering ditemukan pada housing KT-26. Rangkaian switching melibatkan penggunaan modulator dipol. Mereka diproduksi dengan konduktivitas arus yang berbeda. Parameter sensitivitas maksimum sistem berfluktuasi sekitar 430 mV.

Impedansi keluaran mencapai tidak lebih dari 70 Ohm. Pemicu dalam hal ini hanya digunakan dengan amplifier. Untuk mengurangi risiko sirkuit pendek Filter tipe terbuka dan tertutup digunakan. Dioda zener dihubungkan langsung melalui katoda.

Badan KT-47

TL431 (stabilizer) dengan housing KT-47 dapat ditemukan di catu daya dengan berbagai kekuatan. Rangkaian koneksi elemen melibatkan penggunaan konverter vektor. Modulator ini cocok untuk rangkaian dengan kapasitansi hingga 4 pF. Impedansi keluaran langsung perangkat ini sekitar 70 Ohm. Untuk meningkatkan konduktivitas dioda zener, hanya tetroda tipe balok yang digunakan. Biasanya, akurasi stabilisasi tidak melebihi 2%.

Untuk catu daya 5V

Pada catu daya 5 V, TL431 dinyalakan melalui amplifier dengan konduktivitas arus berbeda. Konverternya sendiri adalah tipe satu tahap. Juga dalam beberapa kasus modifikasi vektor digunakan. Rata-rata, impedansi keluarannya sekitar 90 ohm. Keakuratan stabilisasi pada perangkat adalah 2%. Ekspander untuk blok digunakan dalam tipe aktif dan terbuka. Pemicu hanya dapat digunakan dengan filter. Saat ini mereka diproduksi dengan satu dan beberapa elemen.

Diagram koneksi untuk unit 10 V

Rangkaian untuk menghubungkan dioda zener ke catu daya melibatkan penggunaan konverter satu tahap atau vektor. Jika kita mempertimbangkan opsi pertama, maka modulator dipilih dengan kapasitansi 4 pF. Dalam hal ini, pemicu hanya digunakan dengan amplifier. Terkadang filter digunakan untuk meningkatkan sensitivitas dioda zener. Tegangan ambang batas rangkaian rata-rata 5,5 W. Arus pengoperasian sistem berfluktuasi sekitar 3,2 A.

Parameter stabilisasi, biasanya, tidak melebihi 3%. Jika kita mempertimbangkan rangkaian dengan konverter vektor, maka kita tidak dapat melakukannya tanpa transceiver. Ini dapat digunakan baik terbuka atau berwarna. Modulator dipasang dengan kapasitansi 5,2 pF. Ekspander cukup langka. Dalam beberapa kasus, hal ini dapat meningkatkan sensitivitas dioda zener. Namun, penting untuk mempertimbangkan bahwa kehilangan panas elemen meningkat secara signifikan.

Diagram untuk blok 15 V

Rangkaian peralihan dioda zener TL431 melalui blok 15 V dilakukan menggunakan konverter satu tahap. Pada gilirannya, modulator dengan kapasitansi 5 pF cocok. Resistor yang digunakan secara eksklusif dari tipe selektif. Jika kita mempertimbangkan modifikasi dengan pemicu, maka parameter tegangan ambang batas tidak melebihi 3 W. Akurasi stabilisasinya sekitar 3%. Filter untuk sistem cocok untuk tipe terbuka dan tertutup.

Penting juga untuk dicatat bahwa expander dapat dipasang di sirkuit. Saat ini, model yang diproduksi sebagian besar adalah tipe yang diaktifkan. Untuk modifikasi dengan transceiver, konduktivitas arus tidak melebihi 4 mikron. Dalam hal ini sensitivitas dioda zener berfluktuasi sekitar 30 mV. Impedansi keluaran mencapai sekitar 80 Ohm.

Untuk inverter mobil

Untuk dioda zener seri AC TL431 sering digunakan. Rangkaian koneksi dalam hal ini melibatkan penggunaan trioda dua digit. Filter diterapkan secara langsung tipe terbuka. Jika kita mempertimbangkan rangkaian tanpa expander, tegangan ambang berfluktuasi sekitar 10 W.

Arus operasi searah adalah 4 A. Parameter kelebihan beban sistem diperbolehkan pada 3 mA. Jika kita mempertimbangkan modifikasi dengan ekspander, maka dalam hal ini modulator berkapasitas tinggi dipasang. Resistor digunakan sebagai tipe selektif standar.

Dalam beberapa kasus, amplifier dengan daya berbeda digunakan. Parameter tegangan ambang batas, biasanya, tidak melebihi 12 W. Impedansi keluaran sistem dapat berkisar antara 70 hingga 80 ohm. Tingkat akurasi stabilisasi sekitar 2%. Arus operasi sistem tidak lebih dari 4,5 A. Dioda zener dihubungkan langsung melalui katoda.

Saya sudah banyak menulis tentang LED, tetapi sekarang pembaca tidak tahu cara menyalakannya dengan benar agar tidak mati lebih cepat dari jadwal. Sekarang saya terus memperluas bagian catu daya, penstabil tegangan, dan konverter arus dengan cepat.

Sepuluh komponen elektronik paling populer termasuk stabilizer yang dapat disesuaikan TL431 dan saudaranya pengontrol PWM TL494. Dalam catu daya, ia bertindak sebagai “sumber tegangan referensi yang dapat diprogram, rangkaian peralihannya sangat sederhana. DI DALAM blok pulsa catu daya pada TL431 dapat diimplementasikan masukan dan tegangan referensi.

Lihatlah karakteristik dan lembar data IC lain yang digunakan untuk catu daya.

• 1. Spesifikasi
• 2. Diagram koneksi TL431
• 3. Pinout TL431
• 4. Lembar Data dalam bahasa Rusia
• 5. Grafik karakteristik kelistrikan

Spesifikasi

Ini telah banyak digunakan karena keunggulan karakteristik teknisnya dan stabilitas parameter pada temperatur yang berbeda. Fungsionalitasnya sebagian mirip dengan yang terkenal, hanya saja beroperasi pada arus rendah dan dimaksudkan untuk penyesuaian. Semua fitur dan sirkuit switching tipikal ditunjukkan dalam lembar data dalam bahasa Rusia. Analog dari TL431 adalah KR142EN19 domestik dan K1156EP5 yang diimpor, parameternya sangat mirip. Saya belum melihat analog lainnya.

Fitur Utama:

1. arus keluaran hingga 100mA;
2. tegangan keluaran dari 2,5 hingga 36V;
3. daya 0,2W;
4. kisaran suhu TL431C dari 0° hingga 70°;
5. untuk TL431A dari -40° hingga +85°;
6. harga dari 28 rubel untuk 1 buah.

Karakteristik rinci dan mode pengoperasian ditunjukkan dalam lembar data dalam bahasa Rusia di akhir halaman ini atau dapat diunduh

Contoh penggunaan pada papan

Stabilitas parameter tergantung pada suhu sekitar, sangat stabil, ada sedikit noise pada output dan tegangan mengambang +/- 0,005V menurut datasheet. Selain modifikasi rumah tangga TL431C dari 0° hingga 70°, tersedia varian dengan rentang suhu yang lebih luas TL431A dari -40° hingga 85°. Opsi yang dipilih bergantung pada tujuan perangkat. Analog memiliki parameter suhu yang sangat berbeda.

Tidak mungkin untuk memeriksa kesehatan sirkuit mikro dengan multimeter, karena terdiri dari 10 transistor. Untuk melakukan ini, perlu untuk merakit sirkuit switching uji, yang dengannya Anda dapat menentukan tingkat kemudahan servis; elemen tidak selalu gagal total, elemen tersebut mungkin terbakar.

Diagram koneksi TL431

Karakteristik pengoperasian stabilizer diatur oleh dua resistor. Pilihan untuk menggunakan sirkuit mikro ini mungkin berbeda, tetapi paling banyak digunakan pada catu daya dengan tegangan yang dapat disesuaikan dan tetap. Sering digunakan dalam stabilisator arus pada pengisi daya USB, catu daya industri, printer dan lain-lain. peralatan Rumah Tangga.

TL431 ditemukan di hampir semua catu daya ATX dari komputer; Anda dapat meminjamnya darinya. Elemen daya dengan radiator dan jembatan dioda juga ada.

Chip ini mengimplementasikan banyak sirkuit. pengisi daya untuk baterai litium. Konstruktor radio diproduksi untuk perakitan mandiri dengan tanganmu sendiri. Jumlah pilihan aplikasi sangat banyak, skema yang bagus dapat ditemukan di situs asing.

Pinout TL431

Seperti yang diperlihatkan oleh praktik, pinout TL431 bisa berbeda dan bergantung pada pabrikannya. Gambar menunjukkan pinout dari lembar data Texas Instruments. Jika Anda melepasnya dari papan yang sudah jadi, maka pinout kakinya dapat dilihat di papan itu sendiri.

Lembar data dalam bahasa Rusia

..

Banyak amatir radio yang tidak begitu paham bahasa Inggris Dan istilah teknis. Saya memiliki penguasaan yang cukup baik terhadap bahasa musuh yang dituju, tetapi ketika mengembangkannya masih mengganggu saya untuk terus-menerus mengingat terjemahan istilah-istilah listrik ke dalam bahasa Rusia. Terjemahan lembar data TL431 ke dalam bahasa Rusia dilakukan oleh rekan kami, dan kami berterima kasih.

Nikolay Petrushov

TL431, “binatang” macam apa ini?

Beras. 1 TL431.

TL431 dibuat pada akhir tahun 70an dan masih banyak digunakan di industri dan aktivitas radio amatir.
Namun meskipun usianya sudah lanjut, tidak semua amatir radio akrab dengan kasus luar biasa ini dan kemampuannya.
Pada artikel ini saya akan mencoba membiasakan amatir radio dengan sirkuit mikro ini.

Pertama, mari kita lihat apa yang ada di dalamnya dan lihat dokumentasi untuk sirkuit mikro, "lembar data" (omong-omong, analog dari sirkuit mikro ini adalah KA431, dan sirkuit mikro KR142EN19A, K1156ER5x kami).
Dan di dalamnya ada sekitar selusin transistor dan hanya tiga keluaran, lalu apa itu?

Beras. 2 Perangkat TL431.

Ternyata semuanya sangat sederhana. Di dalamnya terdapat op-amp konvensional (segitiga dalam diagram blok) dengan transistor keluaran dan sumber tegangan referensi.
Hanya saja disini rangkaian ini berperan sedikit berbeda yaitu berperan sebagai dioda zener. Ini juga disebut “Dioda Zener Terkendali”.
Bagaimana cara kerjanya?
Mari kita lihat diagram blok TL431 pada Gambar 2. Dari diagram tersebut Anda dapat melihat bahwa op-amp memiliki sumber tegangan referensi 2,5 volt (persegi kecil) yang terpasang (sangat stabil) yang terhubung ke input invers, satu input langsung ( R), transistor pada keluaran op-amp, kolektor ( K) dan emitor (A), yang digabungkan dengan terminal catu daya penguat dan dioda pelindung terhadap pembalikan polaritas. Arus beban maksimal transistor ini sampai 100 mA, tegangan maksimal sampai 36 volt.

Beras. 3 Pinout TL431.

Sekarang, dengan menggunakan contoh rangkaian sederhana yang ditunjukkan pada Gambar 4, mari kita lihat cara kerjanya.
Kita telah mengetahui bahwa di dalam chip terdapat sumber tegangan referensi bawaan - 2,5 volt. Pada sirkuit mikro rilis pertama, yang disebut TL430, tegangan sumber internal adalah 3 volt, pada rilis selanjutnya mencapai 1,5 volt.
Ini berarti bahwa agar transistor keluaran terbuka, perlu untuk menerapkan tegangan sedikit lebih tinggi dari referensi 2,5 volt ke input (R) penguat operasional (awalan “sedikit” dapat dihilangkan, karena perbedaannya adalah beberapa milivolt dan di masa depan kita akan berasumsi bahwa tegangan yang sama dengan referensi harus diterapkan ke input), maka tegangan akan muncul pada output penguat operasional dan transistor output akan terbuka.
Sederhananya, TL431 kira-kira seperti itu transistor efek medan(atau hanya transistor), yang terbuka ketika tegangan 2,5 volt (atau lebih) diterapkan ke inputnya. Ambang buka-tutup transistor keluaran sangat stabil di sini karena adanya sumber tegangan referensi stabil bawaan.

Beras. 4 Diagram sirkuit untuk TL431.

Dari diagram (Gbr. 4) terlihat bahwa pembagi tegangan yang terdiri dari resistor R2 dan R3 dihubungkan ke input R dari rangkaian mikro TL431, resistor R1 membatasi arus LED.
Karena resistor pembaginya sama (tegangan catu daya dibagi dua), transistor keluaran penguat (TL-ki) akan terbuka ketika tegangan sumber listrik 5 volt atau lebih (5/2 = 2,5). Dalam hal ini, 2,5 volt akan disuplai ke input R dari pembagi R2-R3.
Artinya, LED kita akan menyala (transistor keluaran akan terbuka) ketika tegangan sumber listrik 5 volt atau lebih. Ini akan padam ketika tegangan sumber kurang dari 5 volt.
Jika Anda meningkatkan resistansi resistor R3 pada lengan pembagi, maka perlu untuk meningkatkan tegangan catu daya menjadi lebih dari 5 volt, sehingga tegangan pada input R dari rangkaian mikro disuplai dari pembagi R2-R3 kembali mencapai 2,5 volt dan output transistor TL terbuka -ki.

Ternyata jika pembagi tegangan ini (R2-R3) dihubungkan ke output catu daya, dan katoda TL-ki ke basis atau gerbang transistor kontrol catu daya, maka dengan mengganti lengan pembagi, misalnya dengan mengubah nilai R3, akan dimungkinkan untuk mengubah tegangan keluaran catu daya ini, karena pada saat yang sama, tegangan stabilisasi TL (tegangan pembukaan transistor keluaran) juga akan berubah - itu adalah, kita akan mendapatkan dioda zener yang terkontrol.
Atau jika Anda memilih pembagi tanpa mengubahnya di masa mendatang, Anda dapat membuat tegangan keluaran catu daya ditetapkan secara ketat pada nilai tertentu.

Kesimpulan;- jika rangkaian mikro digunakan sebagai dioda zener (tujuan utamanya), maka dengan memilih resistansi pembagi R2-R3 kita dapat membuat dioda zener dengan tegangan stabilisasi apa pun dalam kisaran 2,5 - 36 volt (batasan maksimum menurut "lembar data").
Tegangan stabilisasi sebesar 2,5 volt diperoleh tanpa pembagi jika input TL dihubungkan dengan katodanya, yaitu pin 1 dan 3 dihubung pendek.

Lalu muncul lebih banyak pertanyaan. Apakah mungkin, misalnya, mengganti TL431 dengan op-amp biasa?
- Ini hanya mungkin jika Anda ingin mendesainnya, tetapi Anda perlu merakit sumber tegangan referensi 2,5 volt sendiri dan menyuplai daya ke op-amp secara terpisah dari transistor keluaran, karena konsumsi arusnya dapat membuka aktuator. Dalam hal ini, Anda dapat membuat tegangan referensi berapa pun yang Anda inginkan (tidak harus 2,5 volt), kemudian Anda harus menghitung ulang resistansi pembagi yang digunakan bersama dengan TL431, sehingga pada tegangan keluaran catu daya tertentu, tegangan yang disuplai ke input sirkuit mikro sama dengan tegangan referensi.

Satu pertanyaan lagi - apakah mungkin menggunakan TL431 sebagai pembanding biasa dan membangunnya, katakanlah, termostat, atau yang serupa?

Itu mungkin, tetapi karena berbeda dari komparator konvensional dengan adanya sumber tegangan referensi bawaan, rangkaian akan menjadi jauh lebih sederhana. Misalnya saja ini;

Beras. 5 Termostat pada TL431.

Di sini termistor (termistor) adalah sensor suhu, dan resistansinya berkurang seiring dengan meningkatnya suhu, yaitu. memiliki TCR (Koefisien Suhu Resistensi) negatif. Termistor dengan TCS positif, mis. Resistansi yang meningkat seiring dengan meningkatnya suhu disebut posistor.
Dalam termostat ini, ketika suhu melebihi tingkat yang ditetapkan (diatur oleh resistor variabel), relai atau beberapa aktuator akan beroperasi dan mematikan beban (elemen pemanas) dengan kontaknya, atau, misalnya, menyalakan kipas tergantung pada tugas.
Rangkaian ini memiliki histeresis yang rendah, dan untuk meningkatkannya, perlu dipasang OOS di antara pin 1-3, misalnya resistor pemangkas 1,0 - 0,5 mOhm dan nilainya harus dipilih secara eksperimental tergantung pada histeresis yang diperlukan.
Jika aktuator perlu beroperasi saat suhu turun, maka sensor dan regulator perlu ditukar, yaitu termistor harus disertakan di lengan atas, dan resistansi variabel dengan resistor di lengan bawah.
Dan sebagai kesimpulan, Anda dapat dengan mudah memahami cara kerja sirkuit mikro TL431 di sirkuit catu daya yang kuat untuk transceiver, yang ditunjukkan pada Gambar 6, dan apa peran resistor R8 dan R9 di sini, dan bagaimana pemilihannya.

Beras. 6 Catu daya 13 volt, 22 amp yang kuat.