مثبت الجهد عند 431. فحص مصدر الجهد المرجعي TL431. خصائص الأداء TL431

مساء الخير يا اصدقاء!

سنتعرف اليوم على قطعة أخرى من الأجهزة المستخدمة في تكنولوجيا الكمبيوتر. لا يتم استخدامه كثيرًا كما ، على سبيل المثال ، أو ، ولكن أيضًا جدير بالملاحظة.

ما هو مصدر الجهد المرجعي TL431؟

في مصادر الطاقة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية ، يمكنك العثور على شريحة مصدر جهد مرجعي (ION) TL431.

يمكنك التفكير في الأمر على أنه صمام زينر قابل للتعديل.

لكن هذه هي بالضبط دائرة كهربائية دقيقة ، حيث يتم وضع أكثر من عشرة ترانزستورات فيها ، دون احتساب العناصر الأخرى.

الصمام الثنائي زينر هو شيء يحافظ (يسعى إلى الحفاظ على) جهد ثابت عبر الحمل. "لماذا هذا ضروري؟" - أنت تسأل.

الحقيقة هي أن الدوائر الدقيقة التي يتكون منها جهاز كمبيوتر - كبيرها وصغيرها - يمكنها العمل فقط في نطاق معين (ليس كبيرًا جدًا) من جهد الإمداد. إذا تم تجاوز النطاق ، فمن المحتمل جدًا فشلها.

لذلك ، في (ليس فقط الكمبيوتر) الدوائر والمكونات تستخدم لتحقيق الاستقرار في الجهد.

مع نطاق جهد معين بين الأنود والكاثود (ونطاق معين من تيارات الكاثود) ، توفر الدائرة المصغرة عند خرجها المرجع جهدًا مرجعيًا يبلغ 2.5 فولت بالنسبة إلى الأنود.

باستخدام الدوائر الخارجية (المقاومات) ، يمكنك تغيير الجهد بين الأنود والكاثود في نطاق واسع إلى حد ما - من 2.5 إلى 36 فولت.

وبالتالي ، لا نحتاج إلى البحث عن ثنائيات زينر لجهد معين! يمكنك ببساطة تغيير قيم المقاوم والحصول على مستوى الجهد الذي نحتاجه.

في مصادر طاقة الكمبيوتر ، يوجد مصدر جهد احتياطي + 5VSB.

إذا تم توصيل قابس مصدر الطاقة بالشبكة ، فهو موجود على أحد أطراف موصل الطاقة الرئيسي - حتى إذا لم يكن الكمبيوتر قيد التشغيل.

في الوقت نفسه ، يخضع جزء من مكونات اللوحة الأم للكمبيوتر لهذا الجهد..

وبمساعدته ، يتم تشغيل الجزء الرئيسي من مصدر الطاقة - عن طريق إشارة من اللوحة الأم. غالبًا ما تشارك شريحة TL431 أيضًا في تكوين هذا الجهد.

عندما تفشل ، قد تختلف قيمة الجهد الاحتياطي - وبقوة - عن القيمة الاسمية.

كيف يمكن أن يهددنا هذا؟

إذا كان الجهد + 5VSB أكثر من اللازم ، فقد "يتجمد" الكمبيوتر ، حيث يتم تشغيل جزء من مجموعة شرائح اللوحة الأم بجهد متزايد.

أحيانًا يؤدي سلوك الكمبيوتر هذا إلى تضليل المصلح عديم الخبرة. بعد كل شيء ، قام بقياس الفولتية الرئيسية للإمداد بالطاقة +3.3 فولت ، +5 فولت ، +12 فولت - ورأى أنها كانت ضمن التسامح.

يبدأ في الحفر في مكان آخر ويقضي الكثير من الوقت في استكشاف الأخطاء وإصلاحها. وكان عليك فقط قياس جهد المصدر في الخدمة!

تذكر أن الجهد + 5VSB يجب أن يكون ضمن تسامح 5٪ ، أي تقع في نطاق 4.75 - 5.25 فولت.

إذا كان جهد مصدر الاستعداد أقل من اللازم ، فقد لا يبدأ الكمبيوتر على الإطلاق.

كيفية التحقق من TL431؟

من المستحيل "إصدار رنين" هذه الدائرة الدقيقة كصمام ثنائي زينر عادي.

للتأكد من أنها تعمل ، تحتاج إلى تجميع دائرة صغيرة للاختبار.

في هذه الحالة ، يتم وصف جهد الخرج في التقريب الأول بواسطة الصيغة

Vo = (1 + R2 / R3) * Vref (انظر ورقة البيانات *) ، حيث Vref هو جهد مرجعي 2.5 فولت.

عند إغلاق الزر S1 ، سيكون لجهد الخرج قيمة 2.5 فولت (الجهد المرجعي) ، وعندما يتم تحريره ، سيكون له قيمة 5 فولت.

وبالتالي ، بالضغط على الزر S1 والضغط عليه وقياس الإشارة عند خرج الدائرة ، يمكنك التحقق من صحة (أو عطل) الدائرة المصغرة.

يمكن إجراء دائرة الاختبار كوحدة منفصلة باستخدام موصل DIP ذي 16 سنًا بمسافة 2.5 مم. يتم توصيل مجسات الطاقة والاختبار بأطراف خرج الوحدة.

للتحقق من الدائرة المصغرة ، تحتاج إلى إدخالها في الموصل ، والضغط على الزر وإلقاء نظرة على شاشة الاختبار.

إذا لم يتم إدخال الشريحة في المقبس ، فسيكون جهد الخرج حوالي 10 فولت.

هذا كل شئ! بسيط ، أليس كذلك؟

* ورقة البيانات هي بيانات مرجعية (أوراق بيانات) للمكونات الإلكترونية. يمكن العثور عليها باستخدام محرك بحث على الإنترنت.

كان فيكتور جيروندا معك. أراك في المدونة!

بدأ إنتاج الدوائر المتكاملة في عام 1978 البعيد وما زال مستمراً حتى يومنا هذا. تتيح الدائرة المصغرة تصنيع أنواع مختلفة من أجهزة الإنذار وأجهزة الشحن للاستخدام اليومي. وجدت شريحة tl431 تطبيقًا واسعًا في الأجهزة المنزلية: الشاشات ، مسجلات الأشرطة ، الأجهزة اللوحية. TL431 هو نوع من منظم الجهد القابل للبرمجة.

مخطط التبديل ومبدأ التشغيل

مبدأ العملية بسيط للغاية. المثبت له قيمة ثابتة للجهد المرجعي، وإذا كان الجهد الموفر أقل من هذه القيمة ، فسيتم إغلاق الترانزستور ولن يسمح بمرور التيار. يمكن رؤية هذا بوضوح في الرسم البياني التالي.

إذا تم تجاوز هذه القيمة ، سيفتح الصمام الثنائي الزينر القابل للتعديل تقاطع P-N للترانزستور ، وسيتدفق التيار أكثر إلى الصمام الثنائي ، من موجب إلى ناقص. سيكون جهد الخرج ثابتًا. وفقًا لذلك ، إذا انخفض التيار عن قيمة الجهد المرجعي ، فسيتم إغلاق مضخم التشغيل المتحكم فيه.

Pinout والمعلمات التقنية

مكبر الصوت التشغيلي متوفر في عبوات مختلفة. في البداية ، كانت هذه هي حالة TO-92 ، ولكن مع مرور الوقت تم استبدالها بإصدار أحدث من SOT-23. يتم عرض pinout وأنواع الحالات أدناه ، بدءًا من الأقدم وتنتهي بالإصدار المحدث.

في الشكل ، يمكنك أن ترى أنه بالنسبة لـ tl431 ، يتغير pinout اعتمادًا على نوع الحالة. يحتوي TL431 على نظائرها المحلية KR142EN19A و KR142EN19A. هناك أيضًا نظائر أجنبية لـ tl431: KA431AZ ، KIA431 ، LM431BCM ، AS431 ، 3s1265r ، والتي ليست بأي حال من الأحوال أدنى من الإصدار المحلي.

خاصية TL431

يعمل هذا المرجع أمبير مع الفولتية من 2.5 فولت إلى 36 فولت. يتراوح تيار مكبر الصوت من 1A إلى 100 مللي أمبير ، ولكن هناك فارق بسيط واحد مهم: إذا كان الثبات مطلوبًا في تشغيل المثبت ، فيجب ألا تقل القوة الحالية عن 5 مللي أمبير عند الإدخال. TL431 له قيمة الجهد المرجعي ، والتي يتم تحديدها بالحرف السادس في الوسم:

• إذا لم يكن هناك حرف ، فإن الدقة - 2 ٪.
• يشير الحرف A في العلامة إلى - دقة 1٪.
• الحرف B يتحدث - دقة 0.5٪.

تظهر خاصية فنية أكثر تفصيلاً في الشكل 4

في وصف tl431A ، يمكنك أن ترى أن كمية التيار صغيرة جدًا وتصل إلى 100mA المعلن ، وأن مقدار الطاقة التي تتبددها هذه الحالات لا يتجاوز مئات الملي واط. هذا لا يكفي. إذا كان عليك العمل مع تيارات أكثر خطورة ، فسيكون من الأصح استخدام ترانزستورات قوية ذات معلمات محسّنة.

فحص المثبت

السؤال المناسب الذي يطرح نفسه على الفور كيفية اختبار TL431 مع المتر. كما تظهر الممارسة ، لن يعمل التحقق باستخدام مقياس متعدد واحد. للتحقق من TL431 بمقياس متعدد ، تحتاج إلى تجميع دائرة. للقيام بذلك ، ستحتاج إلى: ثلاثة مقاومات (أحدها أداة تشذيب) ، أو مصباح LED أو مصباح كهربائي ، أو مصدر 5V DC.

يجب اختيار المقاوم R3 بحيث يحد من التيار إلى 20mA في دائرة الطاقة. قيمتها حوالي 100 أوم. تعمل المقاومات R2 و R3 كموازن. بمجرد أن يكون الجهد 2.5 فولت عند قطب التحكم ، سيفتح تقاطع LED ويتدفق الجهد من خلاله. هذا المخطط جيد لأن LED يعمل كمؤشر.

مصدر التيار المستمر - 5 فولت ثابت ، ويمكن التحكم في رقاقة tl431 باستخدام المقاوم المتغير R2. عندما لا يتم توفير الطاقة للدائرة الدقيقة ، يتم إيقاف تشغيل الصمام الثنائي. بعد تغيير المقاومة باستخدام أداة التشذيب ، يضيء مصباح LED. بعد ذلك ، يجب تشغيل جهاز القياس المتعدد في وضع قياس التيار المستمر وقياس الجهد عند خرج التحكم ، والذي يجب أن يكون 2.5. إذا كان الجهد موجودًا وكان مؤشر LED قيد التشغيل ، فيمكن اعتبار العنصر يعمل.

على أساس مضخم التيار التشغيلي tl431 ، يمكنك إنشاء مثبت بسيط. لإنشاء القيمة المطلوبة لـ U ، سيحتاج هذا إلى ثلاثة مقاومات. من الضروري حساب قيمة جهد المثبت المبرمج. يمكن إجراء الحساب باستخدام الصيغة: Uout \ u003d Vref (1 + R1 / R2). وفقًا للصيغة ، تعتمد U عند الإخراج على قيمة R1 و R2. كلما زادت مقاومة R1 و R2 ، انخفض الجهد الكهربي لمرحلة الإخراج. بعد الحصول على قيمة R2 ، يمكن حساب قيمة R1 على النحو التالي: R1 = R2 (Uout / Vref - 1). يمكن تشغيل المثبت القابل للضبط بثلاث طرق.

من الضروري مراعاة فارق بسيط مهم: يمكن حساب المقاومة R3 باستخدام الصيغة التي تم من خلالها حساب قيمة R2 و R2. لا تقم بتركيب إلكتروليت قطبي أو غير قطبي في مرحلة الإخراج ، وذلك لتجنب التداخل عند الخرج.

شاحن الهاتف النقال

يمكن استخدام المثبت كنوع من المحدد الحالي. ستكون هذه الخاصية مفيدة في الأجهزة لشحن الهاتف المحمول.

إذا لم يصل الجهد في مرحلة الخرج إلى 4.2 فولت ، فهناك حد حالي في دوائر الطاقة. بعد الوصول إلى 4.2 فولت المعلن ، يقلل المثبت من قيمة الجهد - وبالتالي ، تنخفض القيمة الحالية أيضًا. عناصر الدائرة VT1 VT2 و R1-R3 مسؤولة عن الحد من التيار في الدائرة. المقاومة R1 تحرف VT1. بعد تجاوز مؤشر 0.6 فولت ، يفتح عنصر VT1 ويحد تدريجياً من إمداد الجهد إلى الترانزستور ثنائي القطب VT2.

على أساس الترانزستور VT3 ، ينخفض ​​التيار بشكل حاد. هناك إغلاق تدريجي للانتقالات. ينخفض ​​الجهد ، مما يؤدي إلى انخفاض التيار. بمجرد اقتراب U من 4.2 فولت ، يبدأ المثبت tl431 في تقليل قيمته في مراحل إخراج الجهاز ، وتتوقف الشحنة. لتصنيع الجهاز ، يجب عليك استخدام مجموعة العناصر التالية:

ضروري إيلاء اهتمام خاص للترانزستور az431. لتقليل الجهد بالتساوي في مراحل الإخراج ، من المستحسن وضع الترانزستور بالضبط az431 ، ويمكن رؤية ورقة بيانات الترانزستور ثنائي القطب في الجدول.

هذا هو الترانزستور الذي يقلل بسلاسة من الجهد والقوة الحالية. خصائص فولت أمبير لهذا العنصر مناسبة تمامًا لحل المشكلة.

يعد مكبر الصوت التشغيلي TL431 عنصرًا متعدد الوظائف ويسمح لك بتصميم أجهزة مختلفة: شواحن الهاتف المحمول وأنظمة الإنذار وغير ذلك الكثير. كما تظهر الممارسة ، فإن مكبر الصوت التشغيلي له خصائص جيدة وليس أدنى من نظائره الأجنبية.

كنت بحاجة إلى مصدر غير مكلف لمرجع الجهد هنا. بعد الاطلاع على الكتالوجات ، اخترت شريحة TL431 مقابل 20 روبل. الآن سأخبرك ما هو نوع الحشرة وكيفية استخدامها.

TL431.00 (ليرة تركية)

TL431 هو ما يسمى الصمام الثنائي زينر القابل للبرمجة. يتم استخدامه كمصدر جهد مرجعي ومصدر طاقة للدوائر منخفضة الطاقة. يتم إنتاجه من قبل العديد من الشركات المصنعة وفي حالات مختلفة ، حصلت عليه من Texas Instruments في حزمة SOT23.

تحديد:

جهد الخرج من 2.5 إلى 36 فولت
- تيار التشغيل من 1 إلى 100 مللي أمبير
- مقاومة الخرج 0.2 أوم
- دقة 0.5٪ ، 1٪ و 2٪

ثلاثة نواتج. اثنان مثل الصمام الثنائي القياسي زينر - الأنود والكاثود. ومخرج الجهد المرجعي ، وهو متصل بالكاثود أو نقطة المنتصف لمقسم الجهد. في المخططات الأجنبية يشار إليها على النحو التالي:

تتطلب دائرة التبديل الدنيا مقاومًا واحدًا وتسمح لك بالحصول على جهد مرجعي يبلغ 2.5 فولت.

يتم حساب المقاوم في هذه الدائرة باستخدام الصيغة التالية:

حيث Ist هو TL431 الحالي و Il هو تيار الحمل. لا يتم أخذ تيار الإدخال الخاص بالدبوس المرجعي في الاعتبار ، لأنه ~ 2 µA.

في دائرة التبديل الكاملة ، تتم إضافة مقاومين آخرين إلى TL431 ، ولكن في هذه الحالة ، يمكن الحصول على جهد خرج تعسفي.

ترتبط قيم المقاوم لمقسم الجهد والجهد الناتج لـ TL431 على النحو التالي:

، حيث Uref = 2.5 V ، Iref = 2 μA. هذه قيم نموذجية ولها تبعثر معين (انظر ورقة البيانات).

بالنظر إلى قيمة أحد المقاومات والجهد الناتج ، يمكن حساب قيمة المقاوم الثاني.

ومعرفة جهد الخرج وتيار الإدخال ، يمكنك حساب قيمة المقاوم R1:

، حيث Iin هو تيار الإدخال للدائرة ، وهو مجموع تيار التشغيل لـ TL431 ، تيار مقسم الجهد وتيار الحمل.

إذا تم استخدام TL431 للحصول على الجهد المرجعي ، فيجب أخذ المقاومات R2 و R3 بدقة 1٪ من سلسلة E96.

حساب منظم الجهد على TL431

بيانات أولية

جهد الإدخال Uin = 9 فولت
جهد الخرج المطلوب Uout = 5 فولت
الحمل الحالي Il = 10 مللي أمبير

بيانات ورقة البيانات:

Ist = 1..100 مللي أمبير
Iref = 2 uA
Uref = 2.495 فولت

دفع

حددنا قيمة المقاوم R2. الحد الأقصى لقيمة هذا المقاوم محدد بواسطة Iref الحالي = 2 μA. إذا أخذنا قيمة المقاوم R2 مساوية لوحدات / عشرات kOhm ، فإن هذا سيفي بالغرض. دع R2 = 10 كيلو أوم.

نظرًا لاستخدام TL431 كمصدر طاقة ، لا توجد حاجة هنا إلى دقة عالية ويمكن إهمال المصطلح Iref * R2.

ستكون القيمة المقربة لـ R3 تساوي 10 كيلو أوم.

تيار مقسم الجهد هو Uout / (R1 + R2) = 5/20000 = 250 µA.

يمكن أن يكون تيار TL431 من 1 إلى 100 مللي أمبير. إذا أخذنا Ist الحالي> 2 مللي أمبير ، فيمكن إهمال تيار المقسم.

ثم يكون تيار الإدخال مساويًا لـ Iin = Ist + Il = 2 + 10 = 12 mA.

وقيمة R1 = (Uin - Uout) / Iin = (9-5) / 0.012 = 333 أوم. تقريب ما يصل إلى 300.

الطاقة التي يبددها المقاوم R1 هي (9-5) * 0.012 = 0.05 وات. على المقاومات الأخرى ، سيكون أقل.

R1 = 300 أوم
R2 = 10 كيلو أوم
R3 = 10 كيلو أوم

تقريبًا ، دون مراعاة الفروق الدقيقة.

سعة التحميل

إذا كنت تستخدم TL431 وعلقت مكثفًا عند الخرج ، فإن الدائرة المصغرة قد "تصدر صوتًا". بدلاً من تقليل ضوضاء الخرج ، ستظهر إشارة دورية مسننة لبضعة ملي فولت عند الكاثود.

تعتمد سعة الحمل التي يتصرف فيها TL431 بثبات على تيار الكاثود والجهد الناتج. تظهر قيم السعة الممكنة في الصورة من ورقة البيانات. المناطق المستقرة هي تلك الموجودة خارج المخططات.

لقد تم بالفعل كتابة الكثير عن مصابيح LED ، والآن لا يعرف القراء كيفية تشغيلها بشكل صحيح حتى لا تحترق قبل الموعد المحدد. الآن أستمر في تجديد قسم إمدادات الطاقة ومثبتات الجهد والمحولات الحالية بسرعة.

تشمل المكونات الإلكترونية العشرة الأوائل المشهور المثبت القابل للتعديل TL431 وشقيقه ، وحدة التحكم TL494 PWM. في إمدادات الطاقة ، يعمل كمصدر مرجعي للجهد القابل للبرمجة ، ودائرة التبديل بسيطة للغاية. عند تبديل مصادر الطاقة على TL431 ، يتم أحيانًا تنفيذ التغذية الراجعة والجهد المرجعي.

تعرف على خصائص وأوراق بيانات الدوائر المتكاملة الأخرى المستخدمة لإمداد الطاقة.

• 1. المواصفات
• 2. مخططات الأسلاك TL431
• 3. Pinout TL431
• 4. ورقة البيانات باللغة الروسية
• 5. رسوم بيانية للخصائص الكهربائية

تحديد

لقد تلقى تطبيقًا واسعًا بسبب برودة خصائصه التقنية واستقرار المعلمات عند درجات حرارة مختلفة. جزئيًا ، تشبه الوظيفة الوظيفة المعروفة ، إلا أنها تعمل بقوة تيار منخفضة وهي مخصصة للتعديل. يشار إلى جميع الميزات ودوائر التحويل النموذجية في ورقة البيانات باللغة الروسية. سيكون نظير TL431 هو KR142EN19 المحلي و K1156EP5 المستورد ، معلماتهما متشابهة جدًا. لم أر أي نظائر أخرى.

الخصائص الرئيسية:

1. تيار الإخراج يصل إلى 100mA ؛
2. جهد الخرج من 2.5 إلى 36 فولت ؛
3. قوة 0.2 واط ؛
4. نطاق درجة الحرارة TL431C من 0 درجة إلى 70 درجة ؛
5. لـ TL431A من -40 درجة إلى + 85 درجة ؛
6. السعر من 28 روبل لقطعة واحدة.

يشار إلى الخصائص التفصيلية وأنماط التشغيل في ورقة البيانات باللغة الروسية في نهاية هذه الصفحة أو يمكنك تنزيلها

مثال على الاستخدام على السبورة

يعتمد استقرار المعلمات على درجة الحرارة المحيطة ، فهي مستقرة جدًا ، وهناك القليل من الضوضاء عند الإخراج والجهد يطفو +/- 0.005 فولت وفقًا لورقة البيانات. بالإضافة إلى التعديل المنزلي TL431C من 0 درجة إلى 70 درجة ، يتوفر إصدار بنطاق درجة حرارة أوسع TL431A من -40 درجة إلى 85 درجة. يعتمد الخيار الذي تختاره على الغرض من الجهاز. النظائر لها معلمات درجة حرارة مختلفة تمامًا.

من المستحيل التحقق من صحة الدائرة المصغرة بمقياس متعدد ، لأنها تتكون من 10 ترانزستورات. للقيام بذلك ، من الضروري تجميع دائرة تبديل اختبار ، والتي من خلالها يمكنك تحديد درجة قابلية الخدمة ، لا يفشل العنصر دائمًا تمامًا ، بل يمكن ببساطة حرقه.

مخططات الأسلاك TL431

يتم تعيين خصائص التشغيل للمثبت بواسطة مقاومين. قد تكون خيارات استخدام هذه الدائرة المصغرة مختلفة ، لكنها تلقت أقصى توزيع في إمدادات الطاقة بجهد ثابت وقابل للتعديل. غالبًا ما يستخدم في المثبتات الحالية في أجهزة شحن USB وإمدادات الطاقة الصناعية والطابعات والأجهزة المنزلية الأخرى.

TL431 موجود في أي مصدر طاقة ATX تقريبًا من جهاز كمبيوتر ، يمكنك الاقتراض منه. عناصر الطاقة مع مشعات وجسور الصمام الثنائي موجودة أيضًا.

على هذه الشريحة ، تم تنفيذ العديد من دوائر الشاحن لبطاريات الليثيوم. يتم إنتاج صانعي الراديو للتجميع الذاتي بأيديهم. عدد خيارات التطبيق كبير جدًا ، ويمكن العثور على مخططات جيدة في المواقع الأجنبية.

مخرج Pinout TL431.00

كما تظهر الممارسة ، يمكن أن يكون pinout TL431 مختلفًا ، ويعتمد على الشركة المصنعة. تُظهر الصورة pinout من ورقة بيانات Texas Instruments. إذا قمت بإزالته من نوع من الألواح النهائية ، فيمكن رؤية دبوس الساقين على اللوحة نفسها.

ورقة البيانات باللغة الروسية

..

لا يعرف الكثير من هواة الراديو اللغة الإنجليزية والمصطلحات الفنية جيدًا. لدي إجادة جيدة إلى حد ما للغة العدو المزعوم ، ولكن عند التطوير ، لا يزال يزعجني أن أتذكر باستمرار ترجمة المصطلحات الكهربائية إلى اللغة الروسية. تمت ترجمة ورقة البيانات TL431 إلى الروسية بواسطة زميلنا الذي نشكره.

نيكولاي بتروشوف

TL431 ، أي نوع من "الوحش" هذا؟

أرز. واحد TL431.00 (ليرة تركية)

تم إنشاء TL431 في أواخر السبعينيات ويستخدم حاليًا على نطاق واسع في الصناعة وأنشطة راديو الهواة.
ولكن على الرغم من عمرها الكبير ، إلا أن هواة الراديو ليسوا جميعًا على دراية وثيقة بهذا الجسم الرائع وقدراته.
في المقالة المقترحة ، سأحاول تعريف هواة الراديو بهذه الدائرة المصغرة.

بادئ ذي بدء ، دعنا نرى ما بداخلها وننتقل إلى وثائق الدائرة المصغرة ، "ورقة البيانات" (بالمناسبة ، نظائر هذه الدائرة الدقيقة هي KA431 ، ودوائرنا الدقيقة KR142EN19A ، K1156EP5x).
وداخلها عشرات الترانزستورات وثلاثة مخرجات فقط ، فما هو؟

أرز. 2جهاز TL431.

اتضح أن كل شيء بسيط للغاية. يوجد داخل المرجع أمبير تقليدي (مثلث في مخطط الكتلة) مع ترانزستور خرج ومرجع جهد.
هنا فقط تلعب هذه الدائرة دورًا مختلفًا قليلاً ، أي دور الصمام الثنائي زينر. ويسمى أيضا "الصمام الثنائي زينر المتحكم به".
كيف يعمل؟
ننظر إلى مخطط كتلة TL431 في الشكل 2. من الرسم التخطيطي ، يمكن ملاحظة أن المرجع أمبير لديه جهد مرجعي (ثابت جدًا) مدمج 2.5 فولت (مربع صغير) متصل بالمدخل المقلوب ، واحد المدخلات المباشرة (R) ، ترانزستور عند خرج المرجع ، جامع (K) وباعث (A) ، والذي يتم دمجه مع محطات تزويد الطاقة للمضخم والصمام الثنائي الواقي ضد انعكاس القطبية. يصل الحد الأقصى لتيار الحمل لهذا الترانزستور إلى 100 مللي أمبير ، والجهد الأقصى يصل إلى 36 فولت.

أرز. 3القاعدة TL431.00

الآن ، باستخدام مثال الدائرة البسيطة الموضحة في الشكل 4 ، سنقوم بتحليل كيفية عملها جميعًا.
نحن نعلم بالفعل أنه يوجد داخل الدائرة المصغرة مصدر جهد مرجعي مدمج - 2.5 فولت. في الإصدارات الأولى من الدوائر الدقيقة ، والتي كانت تسمى TL430 ، كان جهد المصدر المدمج 3 فولت ، وفي الإصدارات اللاحقة ، وصل إلى 1.5 فولت.
هذا يعني أنه من أجل فتح الترانزستور الناتج ، من الضروري تطبيق جهد على الإدخال (R) لمكبر التشغيل أعلى قليلاً من المرجع 2.5 فولت (يمكن حذف البادئة "قليلاً" ، حيث الاختلاف هو عدة ملي فولت وفي المستقبل سوف نفترض أنه يجب تطبيق جهد مساوٍ للمرجع على الإدخال) ، ثم سيظهر الجهد عند خرج مكبر التشغيل وسيتم فتح الترانزستور الناتج.
ببساطة ، فإن TL431 هو شيء مثل ترانزستور تأثير المجال (أو مجرد ترانزستور) الذي يفتح عندما يتم تطبيق جهد 2.5 فولت (أو أكثر) على مدخلاته. عتبة الفتح والإغلاق للترانزستور الناتج مستقرة جدًا هنا نظرًا لوجود مصدر جهد مرجعي ثابت مدمج.

أرز. 4تخطيطي على TL431.

يمكن أن نرى من الدائرة (الشكل 4) أن مقسم الجهد من المقاومات R2 و R3 متصل بالمدخل R للدائرة الدقيقة TL431 ، ويحد المقاوم R1 من تيار LED.
نظرًا لأن المقاومات الفاصلة هي نفسها (يتم تقسيم جهد إمداد الطاقة إلى النصف) ، سيتم فتح الترانزستور الناتج لمكبر الصوت (TL-ki) عندما يكون جهد مصدر الطاقة 5 فولت أو أكثر (5/2 = 2.5). في هذه الحالة ، سيتم توفير 2.5 فولت للمدخل R من الحاجز R2-R3.
أي أن مؤشر LED الخاص بنا سيضيء (سيتم فتح ترانزستور الإخراج) عندما يكون جهد مصدر الطاقة 5 فولت أو أكثر. سيخرج على التوالي عندما يكون جهد المنبع أقل من 5 فولت.
إذا قمت بزيادة مقاومة المقاوم R3 في ذراع الحاجز ، فسيكون من الضروري زيادة جهد مصدر الطاقة بأكثر من 5 فولت ، بحيث يكون الجهد عند الإدخال R للدائرة الصغيرة المزودة من الحاجز R2 -R3 يصل مرة أخرى إلى 2.5 فولت ويفتح الترانزستور الناتج TL -ki.

اتضح أنه إذا كان مقسم الجهد هذا (R2-R3) متصلاً بمخرج PSU ، وكان كاثود TL بقاعدة أو بوابة ترانزستور التحكم في PSU ، فعندئذٍ عن طريق تغيير أذرع الفاصل ، على سبيل المثال ، عن طريق تغيير قيمة R3 ، سيكون من الممكن تغيير جهد خرج PSU هذا ، لأنه في هذه الحالة ، سيتغير أيضًا جهد التثبيت لـ TL-ki (جهد الفتح لترانزستور الخرج) - أي أننا سنحصل على صمام زينر متحكم فيه .
أو إذا اخترت مقسمًا دون تغييره في المستقبل ، فيمكنك جعل جهد خرج PSU ثابتًا بدقة عند قيمة معينة.

انتاج؛- إذا تم استخدام الدائرة المصغرة كصمام ثنائي زينر (الغرض الرئيسي منه) ، فعند اختيار مقاومات الحاجز R2-R3 يمكننا صنع صمام زينر بأي جهد استقرار في نطاق 2.5 - 36 فولت (الحد الأقصى وفقًا لذلك إلى "ورقة البيانات").
جهد التثبيت 2.5 فولت - يتم الحصول عليه بدون مقسم ، إذا كان مدخل TL-ki متصلاً بالكاثود الخاص به ، أي الاستنتاجات القريبة 1 و 3.

ثم تنشأ المزيد من الأسئلة. هل من الممكن ، على سبيل المثال ، استبدال TL431 مع opamp التقليدي؟
- هذا ممكن ، فقط إذا كانت هناك رغبة في التصميم ، ولكن سيكون من الضروري تجميع مصدر الجهد المرجعي 2.5 فولت الخاص بك وتزويد الطاقة إلى opamp بشكل منفصل عن الترانزستور الناتج ، حيث يمكن لتيار استهلاكه أن يفتح المشغل . في هذه الحالة ، يمكنك عمل الجهد المرجعي ما تريد (ليس بالضرورة 2.5 فولت) ، ثم سيتعين عليك إعادة حساب مقاومة الحاجز المستخدم بالاقتران مع TL431 ، بحيث يكون الجهد المقدم عند جهد خرج PSU معين إلى مدخلات الدائرة المصغرة يساوي المرجع.

سؤال آخر - هل من الممكن استخدام TL431 كمقارن عادي والتجميع عليه ، على سبيل المثال ، منظم حرارة ، أو شيء من هذا القبيل؟

هذا ممكن ، ولكن نظرًا لأنه يختلف عن المقارنة التقليدية من خلال وجود مصدر جهد مرجعي مدمج ، فإن الدائرة ستكون أبسط بكثير. على سبيل المثال هذا ؛

أرز. خمسةترموستات على TL431.

هنا ، الثرمستور (الثرمستور) هو مستشعر درجة الحرارة ، ويقلل من مقاومته مع ارتفاع درجة الحرارة ، أي لديه TCR سلبي (معامل درجة الحرارة للمقاومة). الثرمستورات PTC ، أي التي تزداد مقاومتها مع زيادة درجة الحرارة - تسمى الموجات.
في منظم الحرارة هذا ، عندما تتجاوز درجة الحرارة المستوى المحدد (ينظمها المقاوم المتغير) ، سيعمل المرحل أو بعض المشغل ، وستقوم جهات الاتصال بإيقاف الحمل (السخانات) ، أو ، على سبيل المثال ، تشغيل المراوح ، حسب في المهمة.
تحتوي هذه الدائرة على تباطؤ صغير ، ولزيادتها ، من الضروري إدخال OOS بين المسامير 1-3 ، على سبيل المثال ، مقاومة ضبط من 1.0 - 0.5 ميغا أوم وتحديد قيمتها بشكل تجريبي ، اعتمادًا على التباطؤ المطلوب.
إذا كان من الضروري أن يعمل المشغل عندما تنخفض درجة الحرارة ، فيجب تبديل المستشعر والمنظمين ، أي يجب تضمين الثرمستور في الكتف العلوي ، والمقاومة المتغيرة مع المقاوم في الجزء السفلي.
وفي الختام ، يمكنك بسهولة معرفة كيفية عمل شريحة TL431 في دائرة إمداد الطاقة القوية لجهاز الإرسال والاستقبال ، كما هو موضح في الشكل 6 ، وما هو الدور الذي تلعبه المقاومات R8 و R9 هنا ، وكيف يتم اختيارها.

أرز. 6مزود طاقة قوي بجهد 13 فولت و 22 أمبير.