Tässä viestissä opimme, kuinka shunttiohjaimen IC toimii tyypillisesti SMPS-piireissä. Otamme esimerkin suositusta TL431-laitteesta ja yritämme ymmärtää sen käyttöä elektronisissa piireissä muutaman sen sovellushuomautuksen avulla.
Sähköiset eritelmät
Teknisesti laite TL431 kutsutaan ohjelmoitavaksi shunttiohjaimeksi, yksinkertaisesti sanottuna se voidaan ymmärtää säädettäväksi zener-diodiksi.
Opi lisää sen ominaisuuksista ja sovelluksen huomautuksista.
TL431: llä on seuraavat pääominaisuudet:
- Lähtöjännite asetettavissa tai ohjelmoitavissa 2,5 V: sta (minimiohjearvo) 36 volttiin asti.
- Lähtöimpedanssi matala dynaaminen, noin 0,2 ohmia.
- Altaan nykyinen käsittelykapasiteetti enintään 100 mA
- Toisin kuin normaalit zeners, melunmuodostus on vähäistä.
- Kytkee vasteen salamannopeasti.
Kuinka IC TL431 toimii?
TL431 on kolminapainen transistorin kaltainen (kuten BC547) säädettävä tai ohjelmoitava jännitesäädin.
Lähtöjännite voidaan mitoittaa käyttämällä vain kahta vastusta laitteen määriteltyjen nastojen ulospäin.
Alla oleva kaavio näyttää laitteen sisäisen lohkokaavion ja myös pin out -merkit.
Seuraava kaavio osoittaa varsinaisen laitteen nastat. Katsotaanpa, kuinka tämä laite voidaan määrittää käytännön piireiksi.
Piiriesimerkit TL431: n avulla
Alla oleva piiri osoittaa, kuinka yllä olevaa laitetta TL431 voidaan käyttää tyypillisenä shuntin säätimenä.
Yllä oleva kuva osoittaa, kuinka vain muutaman vastuksen avulla TL431 voidaan kytkeä shuntti-säätimenä lähtöjen tuottamiseksi välillä 2,5-36 V. R1 on muuttuva vastus, jota käytetään lähtöjännitteen säätämiseen.
Syöttöpositiivisen tulon sarjavastus voidaan laskea käyttämällä Ohmin lakia:
R = Vi / I = Vi / 0,1
Tässä Vi on syöttötulo, jonka on oltava alle 35 V. 0,1 tai 100 mA on IC: n suurin vaihtovirran spesifikaatio ja R on vastus ohmina.
Shunt-säätimen vastusten laskeminen
Seuraava kaava soveltuu hyvin shunttijännitteen kiinnittämiseen käytettyjen eri komponenttien arvojen hankkimiseen.
Vo = (1 + R1 / R2) Vref
Jos 78XX: ää on käytettävä yhdessä laitteen kanssa, voidaan käyttää seuraavaa virtapiiriä:
TL431-katodin maa on kytketty 78XX: n maadoitustapiin. 78XX IC: n lähtö on kytketty potentiaalijakajaverkkoon, joka määrittää lähtöjännitteen.
Osat voidaan tunnistaa kaaviossa esitetyn kaavan avulla.
Yllä olevat kokoonpanot on rajoitettu enintään 100 mA: n virtaan lähdössä. Suuremman virran saamiseksi voidaan käyttää transistoripuskuria, kuten seuraavassa piirissä on esitetty.
Yllä olevassa kaaviossa suurin osa osien sijoittelusta on samanlainen kuin ensimmäinen shunttisäätimen malli, paitsi että tässä katodissa on vastus positiiviseksi ja pisteestä tulee myös kytketyn puskuritransistorin pohjaliipaisin.
Lähtövirta riippuu sen virran suuruudesta, jonka transistori pystyy uppoamaan.
Yllä olevasta kaaviosta voidaan nähdä kaksi vastusta, joiden arvoja ei mainita, yksi sarjaan tulojohdon kanssa, toinen PNP-transistorin pohjassa.
Tulopuolen vastus rajoittaa suurinta sallittua virtaa, jonka PNP-transistori voi upottaa tai siirtää. Tämä voidaan laskea samalla tavalla kuin aiemmin keskusteltiin ensimmäisestä TL431-säätökäyrästä. Tämä vastus suojaa transistoria palamiselta lähdön oikosulun takia.
Transistorin pohjassa oleva vastus ei ole kriittinen ja voi mielivaltaisesti valita minkä tahansa välillä 1k - 4k7.
IC TL431: n käyttöalueet
Vaikka yllä olevia kokoonpanoja voidaan käyttää missä tahansa, missä tarkkoja jännitesäätöjä ja viitteitä saatetaan tarvita, sitä käytetään nykyään laajasti SMPS-piireissä tarkan referenssijännitteen tuottamiseksi liitetylle opto-kytkimelle, mikä puolestaan kehottaa SMPS: n tulomosfetiä säätelemään lähtöjännite tarkalleen haluttuihin tasoihin.
Lisätietoja on osoitteessa https://www.fairchildsemi.com/ds/TL/TL431A.pdf
Pari: Automaattinen ovenlampun ajastinpiiri Seuraava: Yksivaiheinen estopiiri
