Как устранить возбуждение микросхемы tl431

16

Как устранить возбуждение микросхемы tl431

Здравствуйте!
Делаю простой линейный слабомощный стабилизатор.
Вход 100 вольт. выход — 20-60 вольт 1 ампер.

Стабилизация на tl431, ключевой транзистор — PNP биполярник TIP42C на радиаторе с термоконтролем.

На данный момент тыкал кондеры в схему куда только можно — результат — только изменение характеристик возбуда но не его ликвидация.

нагрузка стабилизатора — 10 последовательных резисторов 100 ом каждый запаралеленный 10 микрофарадами керамики.

Схема самобо стабилизатора вот такая:

в таком виде и с двумя конденсаторами — паралельно D1 — 10 пикофарад и с выхода на REF 431-го — 33 нанофарада.
При входе 90 вольт и выходе 30 вольт вот такие осцилограммы имеем — все относительно земли

Вот и вопрос — может схема такая неправильная? Чего оно на 60 килогерцах свистит? впринципе то там 0.4% колебания но хотелось бы конечно ровную линию. При накручивании до 60 вольт выхода — размах увеличивается и частота до 90 килогерц возрастает. кондеры свистят. пробовал на вход вешать 10 100 1000 нан керамику пленку и электролит в 1000 мкф. как и на выход — ничего особо не помогает.

единицы-десятка Ком, в зависимости от коэф усиления мощного тр-ра и требуемого на выходе тока при мин перепаде напруг) на + входа. эммитер — выход.
на выходе-емкость в немного микрофарад. будет полезно зашунтировать емкость стабилитрона и включить обратный диод эммитер-база выходному тр-ру(защитить от пробоя при отключении). схема обкатана, слабо чувствительна к применяемым компонентам и номиналам.
возбуд возможен, но устраняется RC меж уэ и катод 431.
бип. транзисторы безболезненно заменимы n-канальными полевиками с улучшением по потребляемому току.
можно ввести ограничение по току-добавить в цепь эммитера вых тр-ра сопротивление в 0.5 ом и шунтирующий базу низковольтный npn.
при должном подходе на выходе можно обойтись емкостью в доли мкф. но тут уже прийдется правильно расчитать ускоряющие RC в вых делителе.

_________________
Ом намо Бха га ва-тэ,Васу дэва -йа.

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Последний раз редактировалось Enman Вс мар 06, 2016 18:40:21, всего редактировалось 1 раз.

Ведущий производитель электрического оборудования компания MORNSUN выпустила серию источников питания на DIN-рейку LI100-20BxxPR3 c выходами на 12, 15, 24 и 48 В. ИП позиционируются для умных домов, а так же используются в составе оборудования для промышленной автоматизации, различных производственных машин, рельсовых систем транспортировки и другого оборудования, работающего в условиях неблагоприятной окружающей среды.

Блин Чесное слово — САМ на ходу придумал эту схему. Ту что предложил Ув Enman — не видел но она один-в-один то что я и делаю. и даже суть защиты такая же.

я пробовал запитающий резюк у базы силового уменьшать до 10 килоом — только греться q3 начинает, кондер между реa и катобом ставил — начинает свистеть сильнее. В общем попробую на катод эмитер привести.
По распиновке — ну у меня FAN431 и там да — перепутано — но я ж умный прозвонил и все хорошо.
Стабилитрон применил в базу нижнего NPN чтоб поднять напряжение выше минимального напряжения анод-катод. вот именно когда кондер с катода в базу диполярника поставил нанофарадный — звон сильно уменьшился и ушел в ультразвук. ну и выходная ёмкость сильно влияет но 100 vra жалко. и у меня пролема — нагрузка то 0.1 ма по выходу то пол ампера. пиково. потому и приходится высокоомные резисторы применять — чтоб на низкой мощности не сходило с ума.

КПД конечно побоку — это калибровщик — стенд на котором галетным переключатетем клацается заготовленные напряжения 2.3 2.5 2.7 . 4.3 — это на выходе каждого из делителей — выходное напряжение делится 10-ю резисторами на равные 10 частей — для удобства настройки платы балансировки литиевых АКБ — она сразу 10 банок последовательных обслуживает вот и пришлось делать для неё генератор одинаковых напряжений

Спасибо большое — я понял что эта схема просто нестабильная и все. — надо переделывать.

Вродебы вот в симуляторе неплохо работает

Компания MEAN WELL продолжает активное развитие номенклатуры, осваивая новые направления и обновляя существующую продукцию с учетом возрастающих требований. В настоящий момент в Компэл представлено множество недавно вышедших новинок MEAN WELL.
MEAN WELL выпустил ряд таких новинок как мощные высоковольтные управляемые источники питания, DC/DC-преобразователи со сверхшироким входом (с креплением на DIN-рейку и на шасси), полностью обновил линейку зарядных устройств (ЗУ), DC/AC-преобразователей (инверторов) и ИБП для охранно-пожарных систем. Кроме того, выпущены специальные источники питания с выходным напряжением в виде ШИМ для светодиодных лент и модулей управляемых по DALI2 и 0…10 В, а также другая продукция.

Как устранить возбуждение микросхемы tl431

• />14 июля
• Тема:Способы уменьшения размера памяти страниц форума
• От:petrov

• />14 июля
• Тема:Способы уменьшения размера памяти страниц форума
• От:petrov

—>

Другие известные форумы и сайты по электронике

все что посвящено электронике и общению специалистов. реклама других ресурсов.

• Магазины
• Форумы и конференции
• Производители
• Информационные ресурсы
• Поисковики
• FTP-серверы

• />4 часа назад
• Тема:Куда пропал доступ к www.ti.com
• От:UART

• />4 часа назад
• Тема:Куда пропал доступ к www.ti.com
• От:UART

—>

В помощь начинающему

вопросы начального уровня

Модераторы раздела VAI aosp SergM fill vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• ARM, 32bit
• MCS51, AVR, PIC, STM8, 8bit
• Программирование
• Схемотехника
• Интерфейсы

• />29 минут назад
• Тема:STM32F407 и его толерантные к 5В входы
• От:firstvald

• />29 минут назад
• Тема:STM32F407 и его толерантные к 5В входы
• От:firstvald

—>

International Forum

This is a special forum for English spoken people, read it first.

• />14 мая
• От:byRAM

• />14 мая
• От:byRAM

—>

Образование в области электроники

все что касается образования, процесса обучения, студентам, преподавателям.

Модераторы раздела des00

• />20 июля
• Тема:Защита электроники от статики, промышленных элек…
• От:Unicorn

• />20 июля
• Тема:Защита электроники от статики, промышленных элек…
• От:Unicorn

—>

Обучающие видео-материалы и обмен опытом

Обсуждение вопросов создания видео-материалов

Модераторы раздела iosifk

• />17 февраля
• Тема:Dilduino
• От:k155la3

• />17 февраля
• Тема:Dilduino
• От:k155la3

Cистемный уровень проектирования

Последнее сообщение

—>

Вопросы системного уровня проектирования

Применение MATLAB, Simulink, CoCentric, SPW, SystemC ESL, SoC

Модераторы раздела Rst7

• />12 июля
• Тема:Графика в матлабе
• От:_sda

• />12 июля
• Тема:Графика в матлабе
• От:_sda

—>

Математика и Физика

Модераторы раздела Rst7

• />15 июля
• Тема:Численная реализация МНК
• От:amaora

• />15 июля
• Тема:Численная реализация МНК
• От:amaora

—>

Операционные системы

Linux, Win, DOS, QNX, uCOS, eCOS, RTEMS и другие

Модераторы раздела Rst7

• Программирование
• Linux
• uC/OS-II
• scmRTOS
• FreeRTOS
• Android

• />14 июля
• Тема:Финальная версия Chrome/Chromium для Windows 7
• От:Pupkin

• />14 июля
• Тема:Финальная версия Chrome/Chromium для Windows 7
• От:Pupkin

—>

Документация

оформление документации и все что с ней связано

Модераторы раздела Rst7

• />Вчера в 02:04
• Тема:Вопрос про УГО
• От:Kiber99

• />Вчера в 02:04
• Тема:Вопрос про УГО
• От:Kiber99

—>

Системы CAD/CAM/CAE/PLM

обсуждение САПР AutoCAD, Компас, SolidWorks и др.

• />5 февраля
• Тема:Ошибка установки Solidworks
• От:baumanets

• />5 февраля
• Тема:Ошибка установки Solidworks
• От:baumanets

—>

Разработка цифровых, аналоговых, аналого-цифровых ИС

Модераторы раздела Rst7

• />Понедельник в 10:10
• Тема:Отечественный аналог AD9361/AD9364
• От:_4afc_

• />Понедельник в 10:10
• Тема:Отечественный аналог AD9361/AD9364
• От:_4afc_

—>

Электробезопасность и ЭМС

Обсуждение вопросов электробезопасности и целостности сигналов

Модераторы раздела Rst7

• ЭМС
• Электробезопасность

• />13 июля
• Тема:Плавкие предохранители: на каком времени нормиру…
• От:Arlleex

• />13 июля
• Тема:Плавкие предохранители: на каком времени нормиру…
• От:Arlleex

—>

Управление проектами

Управление жизненным циклом проектов, системы контроля версий и т.п.

Модераторы раздела Rst7

• />30 октября, 2022
• Тема:Как тестировать разработанную электронику и встр…
• От:KBH

• />30 октября, 2022
• Тема:Как тестировать разработанную электронику и встр…
• От:KBH

—>

Нейронные сети и машинное обучение (NN/ML)

Форум для обсуждения вопросов машинного обучения и нейронных сетей

Модераторы раздела Rst7

• />28 июня
• Тема:Модуль на VHDL кусочно-линейной (семь участков) …
• От:Мур

• />28 июня
• Тема:Модуль на VHDL кусочно-линейной (семь участков) …
• От:Мур

Программируемая логика ПЛИС (FPGA,CPLD, PLD)

Последнее сообщение

—>

Среды разработки — обсуждаем САПРы

Quartus, MAX, Foundation, ISE, DXP, ActiveHDL и прочие.
возможности, удобства.

Модераторы раздела vetal />des00 />

• />Пятница в 14:41
• Тема:Gowin EDA — релизы и общие вопросы
• От:_4afc_

• />Пятница в 14:41
• Тема:Gowin EDA — релизы и общие вопросы
• От:_4afc_

—>

Работаем с ПЛИС, области применения, выбор

на чем сделать? почему не работает? кто подскажет?

Модераторы раздела vetal />des00 />

• />9 часов назад
• Тема:SYSREF для IP-CORE JESD204B
• От:CF755

• />9 часов назад
• Тема:SYSREF для IP-CORE JESD204B
• От:CF755

—>

Языки проектирования на ПЛИС (FPGA)

Verilog, VHDL, AHDL, SystemC, SystemVerilog и др.

Модераторы раздела aosp vetal des00

• />Вчера в 08:25
• Тема:Допилить передачу VHDL FT601
• От:Worldmaster

• />Вчера в 08:25
• Тема:Допилить передачу VHDL FT601
• От:Worldmaster

—>

Системы на ПЛИС — System on a Programmable Chip (SoPC)

разработка встраиваемых процессоров и периферии для ПЛИС

Модераторы раздела vetal des00 Omen_13

• />4 часа назад
• Тема:MicroBlaze MCS не компилирует
• От:1891ВМ12Я

• />4 часа назад
• Тема:MicroBlaze MCS не компилирует
• От:1891ВМ12Я

Цифровая обработка сигналов — ЦОС (DSP)

Последнее сообщение

—>

Сигнальные процессоры и их программирование — DSP

Обсуждение различных сигнальных (DSP) процессоров, возможностей, совместимости и связанных с этим тем.

Модераторы раздела des00

• />18 июля
• Тема:Драйвера и софт для SUP 2000 от SoftBaugh
• От:pavel1991

• />18 июля
• Тема:Драйвера и софт для SUP 2000 от SoftBaugh
• От:pavel1991

—>

Алгоритмы ЦОС (DSP)

Обсуждение вопросов разработки и применения (программирования) алгоритмов цифровой обработки сигналов.

Модераторы раздела des00

• />19 июля
• Тема:Подавление акустической обратной связи в система…
• От:repstosw

• />19 июля
• Тема:Подавление акустической обратной связи в система…
• От:repstosw

Микроконтроллеры (MCU)

Последнее сообщение

—>

Cредства разработки для МК

FAQ, How-to, тонкости работы со средствами разработки

Модераторы раздела haker_fox

• IAR
• Keil
• GNU/OpenSource средства разработки

• />Вчера в 12:42
• Тема:Ошибки Error: L6218E: Undefined symbol
• От:Olmsky

• />Вчера в 12:42
• Тема:Ошибки Error: L6218E: Undefined symbol
• От:Olmsky

—>
Модераторы раздела haker_fox

• STM
• NXP
• Microchip (Atmel)
• TI, Allwinner, GigaDevice, Nordic, Espressif и другие

• />49 минут назад
• Тема:stm32 Cube IDE обновление 1.13.
• От:Obam

• />49 минут назад
• Тема:stm32 Cube IDE обновление 1.13.
• От:Obam

—>

RISC-V

Микроконтроллеры на базе ядер RISC-V, RISC-X

Модераторы раздела haker_fox

• />19 июля
• Тема:Таблица векторов прерываний
• От:makc

• />19 июля
• Тема:Таблица векторов прерываний
• От:makc

—>
Модераторы раздела haker_fox

• />Понедельник в 02:21
• Тема:Чтение блока данных с SDHC карты по интерфейсу S…
• От:Romeo13Cs

• />Понедельник в 02:21
• Тема:Чтение блока данных с SDHC карты по интерфейсу S…
• От:Romeo13Cs

—>

MSP430

Модераторы раздела VAI />haker_fox />

• />23 июня
• Тема:Ghidra для MSP430
• От:Aries

• />23 июня
• Тема:Ghidra для MSP430
• От:Aries

—>

Все остальные микроконтроллеры

и все что с ними связано

Модераторы раздела haker_fox

• PIC
• MCS51
• PowerQUICC
• HC(S)08
• AVR32
• STM8
• MIPS

• />Понедельник в 21:59
• Тема:Silabs. Копирование прошивки.
• От:Obam

• />Понедельник в 21:59
• Тема:Silabs. Копирование прошивки.
• От:Obam

—>

Отладочные платы

Вопросы, связанные с отладочными платами на базе МК: заказ, сборка, запуск

Модераторы раздела haker_fox

• Arduino
• Raspberry Pi
• Rainbow
• Siberia
• EVMxxxx

• />23 июня
• Тема:China-Link, Вариант отладчика из Китая
• От:nibelung

• />23 июня
• Тема:China-Link, Вариант отладчика из Китая
• От:nibelung

Печатные платы (PCB)

Последнее сообщение

—>

Разрабатываем ПП в САПР — PCB development

FAQ, вопросы проектирования в ORCAD, PCAD, Protel, Allegro, Spectra, DXP, SDD, WG и др.

Модераторы раздела SergM />fill />

• Библиотеки компонентов
• Altium Designer, DXP, Protel
• P-CAD 200x howto
• Эремекс, Delta Design
• Cadence
• Примеры
• Zuken CADSTAR
• Siemens EDA — Xpedition, PADS (ex. Mentor)
• Бесплатные САПР: KiCAD, EasyEDA, EAGLE и др.

• />2 часа назад
• Тема:1 компонент для одного типоразмера всех номинало…
• От:Uladzimir

• />2 часа назад
• Тема:1 компонент для одного типоразмера всех номинало…
• От:Uladzimir

—>

Работаем с трассировкой

тонкости PCB дизайна, от Spectra и далее.

Модераторы раздела fill

• />9 июля
• Тема:Вопрос по трассировке
• От:Uladzimir

• />9 июля
• Тема:Вопрос по трассировке
• От:Uladzimir

—>

Изготовление ПП — PCB manufacturing

Фирмы, занимающиеся изготовлением, качество, цены, сроки

Модераторы раздела fill

• ПСБ Технолоджи
• ТеПро
• PS-Electro
• Резонит
• PCB Professional
• Абрис
• ОАО "НИЦЭВТ"
• ООО "М-Плата"
• в домашних условиях

• />13 июля
• Тема:Обсуждение Резонит
• От:Siv21

• />13 июля
• Тема:Обсуждение Резонит
• От:Siv21

Сборка РЭУ

Последнее сообщение

—>

Пайка и монтаж

вопросы сборки ПП, готовых изделий, а также устранения производственных дефектов

• />Суббота в 11:24
• Тема:Печь для пайки SMD T-962
• От:ZodiaK

• />Суббота в 11:24
• Тема:Печь для пайки SMD T-962
• От:ZodiaK

—>

Корпуса

обсуждаем какие есть копруса, где делать и прочее

• />18 июля
• Тема:Разница между TSSOP-8 и SOIC-8
• От:gerber

• />18 июля
• Тема:Разница между TSSOP-8 и SOIC-8
• От:gerber

—>

Вопросы надежности и испытаний

расчеты, методики, подбор компонентов

• />19 марта
• Тема:Поверка контрольно-измерительного оборудования
• От:HardEgor

• />19 марта
• Тема:Поверка контрольно-измерительного оборудования
• От:HardEgor

Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника

Последнее сообщение

—>

Вопросы аналоговой техники

разработка аналоговых схем, моделирование схем в SPICE, расчёты и анализ, выбор элементной базы

Модераторы раздела Alexandr rloc ViKo Tanya Егоров

• />4 часа назад
• Тема:Выбор опорного напряжения и схемы обвязки АЦП пр…
• От:UART

• />4 часа назад
• Тема:Выбор опорного напряжения и схемы обвязки АЦП пр…
• От:UART

—>

Цифровые схемы, высокоскоростные ЦС

High Speed Digital Design

Модераторы раздела rloc

• />5 июля
• Тема:XDS110 EnergyTrace: TMDSEMU110-ETH нужна схема
• От:UART

• />5 июля
• Тема:XDS110 EnergyTrace: TMDSEMU110-ETH нужна схема
• От:UART

—>

RF & Microwave Design

wireless технологии и не только

Модераторы раздела rloc />l1l1l1 />

• />2 часа назад
• Тема:Еще раз — про маленькие китайские усилочки
• От:rloc

• />2 часа назад
• Тема:Еще раз — про маленькие китайские усилочки
• От:rloc

—>

Метрология, датчики, измерительная техника

Все что связано с измерениями: измерительные приборы (осциллографы, анализаторы спектра и пр.), датчики, обработка результатов измерений, калибровка, технологии измерений и др.

Модераторы раздела rloc ViKo Tanya

• />16 часов назад
• Тема:лазерный дальномер
• От:spirit_1

• />16 часов назад
• Тема:лазерный дальномер
• От:spirit_1

—>

АВТО электроника

особенности электроники любых транспортных средств: автомашин и мотоциклов, поездов, судов и самолетов, космических кораблей и летающих тарелок.

Модераторы раздела rloc />Vasily_ />

• />2 июля
• Тема:Провод для автомобильного компрессора
• От:byRAM

• />2 июля
• Тема:Провод для автомобильного компрессора
• От:byRAM

—>

Умный дом

Модераторы раздела rloc

• />18 апреля
• Тема:Анализ Яндекс Станции
• От:jcxz

• />18 апреля
• Тема:Анализ Яндекс Станции
• От:jcxz

—>

3D печать

3D принтеры, наборы, аксессуары, ПО

Модераторы раздела rloc

• />5 июля
• Тема:Демонстрация работы моего 3D-принтера
• От:vov4ick

• />5 июля
• Тема:Демонстрация работы моего 3D-принтера
• От:vov4ick

—>

Робототехника

Модели, классификация, решения, научные исследования, варианты применения

Модераторы раздела rloc

• />28 июня
• Тема:Минималистичный Форт компьютер на TTL логике (ди…
• От:KPG

• />28 июня
• Тема:Минималистичный Форт компьютер на TTL логике (ди…
• От:KPG

—>

Ремонт и отладка

обсуждение вопросов ремонта и отладки различных устройств и готовых изделий

Модераторы раздела rloc />Herz />

• />20 июля
• Тема:Ремонт осциллограф Rigol DS1074Z
• От:ded2016

• />20 июля
• Тема:Ремонт осциллограф Rigol DS1074Z
• От:ded2016

Силовая электроника — Power Electronics

Последнее сообщение

—>

Силовая Преобразовательная Техника

Источники питания электронной аппаратуры, импульсные и линейные регуляторы. Топологии AC-DC, DC-DC преобразователей (Forward, Flyback, Buck, Boost, Push-Pull, SEPIC, Cuk, Full-Bridge, Half-Bridge). Драйвера ключевых элементов, динамика, алгоритмы управления, защита. Синхронное выпрямление, коррекция коэффициента мощности (PFC)

Модераторы раздела Herz />Егоров />

• />18 июля
• Тема:Помогите определиться со схемой инверторного ста…
• От:MPetrovich

• />18 июля
• Тема:Помогите определиться со схемой инверторного ста…
• От:MPetrovich

—>

Обратная Связь, Стабилизация, Регулирование, Компенсация

Организация обратных связей в цепях регулирования, выбор топологии, обеспечение стабильности, схемотехника, расчёт

Модераторы раздела Herz />Егоров />

• />11 июля
• Тема:Писк трансформатора Flyback при малой нагрузке
• От:UART

• />11 июля
• Тема:Писк трансформатора Flyback при малой нагрузке
• От:UART

—>

Первичные и Вторичные Химические Источники Питания

Li-ion, Li-pol, литиевые, Ni-MH, Ni-Cd, свинцово-кислотные аккумуляторы. Солевые, щелочные (алкалиновые), литиевые первичные элементы. Применение, зарядные устройства, методы и алгоритмы заряда, условия эксплуатации. Системы бесперебойного и резервного питания

Модераторы раздела Herz />Егоров />

• />28 июня
• Тема:13s4p лития титанат 160А спроектировать балансир
• От:Plain

• />28 июня
• Тема:13s4p лития титанат 160А спроектировать балансир
• От:Plain

—>

Высоковольтные Устройства — High-Voltage

Высоковольтные выпрямители, умножители напряжения, делители напряжения, высоковольтная развязка, изоляция, электрическая прочность. Высоковольтная наносекундная импульсная техника

Модераторы раздела Herz

• />20 часов назад
• Тема:Защита и регулировка входа осциллографа от высок…
• От:ded2016

• />20 часов назад
• Тема:Защита и регулировка входа осциллографа от высок…
• От:ded2016

—>

Электрические машины, Электропривод и Управление

Электропривод постоянного тока, асинхронный электропривод, шаговый электропривод, сервопривод. Синхронные, асинхронные, вентильные электродвигатели, генераторы

Модераторы раздела Herz

• />Суббота в 17:28
• Тема:Запуск асинхронного двигателя с помощью ЛАТР
• От:khach

• />Суббота в 17:28
• Тема:Запуск асинхронного двигателя с помощью ЛАТР
• От:khach

—>

Индукционный Нагрев — Induction Heating

Технологии, теория и практика индукционного нагрева

Модераторы раздела Herz

• />30 мая
• Тема:Какое может быть количество индукторов для индук…
• От:Лапух

• />30 мая
• Тема:Какое может быть количество индукторов для индук…
• От:Лапух

—>

Системы Охлаждения, Тепловой Расчет – Cooling Systems

Охлаждение компонентов, систем, корпусов, расчёт параметров охладителей

Модераторы раздела Herz

• />30 июня
• Тема:Сравнение экспериментальных данных с расчетом
• От:ChristinaChadzynski

• />30 июня
• Тема:Сравнение экспериментальных данных с расчетом
• От:ChristinaChadzynski

—>

Моделирование и Анализ Силовых Устройств – Power Supply Simulation

Моделирование силовых устройств в популярных САПР, самостоятельных симуляторах и специализированных программах. Анализ устойчивости источников питания, непрерывные модели устройств, модели компонентов

Модераторы раздела Herz />Егоров />

• />27 июня
• Тема:Модель источника питания драйверов + датчика ток…
• От:SAVC

• />27 июня
• Тема:Модель источника питания драйверов + датчика ток…
• От:SAVC

—>

Компоненты Силовой Электроники — Parts for Power Supply Design

Силовые полупроводниковые приборы (MOSFET, BJT, IGBT, SCR, GTO, диоды). Силовые трансформаторы, дроссели, фильтры (проектирование, экранирование, изготовление), конденсаторы, разъемы, электромеханические изделия, датчики, микросхемы для ИП. Электротехнические и изоляционные материалы.

Модераторы раздела Herz />Егоров />

• />10 часов назад
• Тема:Соединители аналоги СНЦ23
• От:byRAM

• />10 часов назад
• Тема:Соединители аналоги СНЦ23
• От:byRAM

Интерфейсы

Последнее сообщение

—>

Форумы по интерфейсам

все интерфейсы здесь

• ISDN/G.703/E1
• ISA/PCI/PCI-X/PCI Express
• Wireless/Optic
• RS232/LPT/USB/PCMCIA/FireWire
• Fast Ethernet/Gigabit Ethernet/FibreChannel
• Интерфейсы для "интеллектуального дома"
• от ТТЛ до LVDS здесь
• IDE/ATA/SATA/SAS/SCSI/CF
• Аудио/Видео интерфейсы
• Сотовая связь и ее приложения
• FAQ по XPort/WiPort
• Controller Area Network (CAN)

• />Вчера в 20:15
• Тема:USB 3 и USB Type-C
• От:Vasily_

• />Вчера в 20:15
• Тема:USB 3 и USB Type-C
• От:Vasily_

Поставщики компонентов для электроники

Последнее сообщение

—>

Поставщики всего остального

от транзисторов до проводов

• />4 июля
• Тема:Ищу основного поставщика вместо Электронщика.
• От:vervs

• />4 июля
• Тема:Ищу основного поставщика вместо Электронщика.
• От:vervs

—>

Компоненты

Закачка тех. документации, обмен опытом, прочие вопросы.

• Тех. документация
• Микросхемы
• Транзисторы
• Диоды
• Резисторы
• Средства индикации

• />19 июля
• Тема:Отечественный разъем для Ethernet канала
• От:sio83

• />19 июля
• Тема:Отечественный разъем для Ethernet канала
• От:sio83

Майнеры криптовалют и их разработка, BitCoin, LightCoin, Dash, Zcash, Эфир

Последнее сообщение

—>

Обсуждение Майнеров, их поставки и производства

наблюдается очень большой спрос на данные устройства.

• />25 апреля
• Тема:Ремонт Асиков
• От:mantech

• />25 апреля
• Тема:Ремонт Асиков
• От:mantech

Дополнительные разделы — Additional sections

Последнее сообщение

—>

Встречи и поздравления

Предложения встретиться, поздравления участников форума и обсуждение мест и поводов для встреч.

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• />10 мая
• Тема:С Днём Великой Победы!
• От:Chenakin

• />10 мая
• Тема:С Днём Великой Победы!
• От:Chenakin

—>

Ищу работу

ищу работу, выполню заказ, нужны клиенты — все это сюда

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• />1 час назад
• Тема:Радиомонтажник на дому Москва. метро Фонвизинска…
• От:shakov

• />1 час назад
• Тема:Радиомонтажник на дому Москва. метро Фонвизинска…
• От:shakov

—>

Предлагаю работу

нужен постоянный работник, разовое предложение, совместные проекты, кто возьмется за работу, нужно сделать.

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• />3 часа назад
• Тема:(г.Москва) монтаж-сборка 120 изделий (230тыс.руб…
• От:ТМТ2315

• />3 часа назад
• Тема:(г.Москва) монтаж-сборка 120 изделий (230тыс.руб…
• От:ТМТ2315

—>

Куплю

микросхему; устройство; то, что предложишь ты 🙂

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• />Вчера в 10:53
• Тема:Куплю мультиметр 6.5 разряда с DualDisplay
• От:SlavaV

• />Вчера в 10:53
• Тема:Куплю мультиметр 6.5 разряда с DualDisplay
• От:SlavaV

—>

Продам

есть что продать за деньги, пиво, даром ?
Реклама товаров и сайтов также здесь.

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• />15 часов назад
• Тема:Б.у аппаратура из Китая
• От:Baza

• />15 часов назад
• Тема:Б.у аппаратура из Китая
• От:Baza

—>

Объявления пользователей

Тренинги, семинары, анонсы и прочие события

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров КОМПЭЛ Walrus

• />Вчера в 12:36
• Тема:Новые RST-7K5/15K – мощные и надежные ИП от MEAN…
• От:КОМПЭЛ

• />Вчера в 12:36
• Тема:Новые RST-7K5/15K – мощные и надежные ИП от MEAN…
• От:КОМПЭЛ

—>

Общение заказчиков и потребителей электронных разработок

Обсуждение проектов, исполнителей и конкурсов

Модераторы раздела VAI aosp SergM vetal KRS Alexandr des00 Uladzimir Rst7 haker_fox iosifk ViKo Herz l1l1l1 Tanya Сергей Борщ Omen_13 Vasily_ Егоров Walrus

• />23 мая
• Тема:Сайты для удаленной работы, фриланса
• От:rmDAC

• />23 мая
• Тема:Сайты для удаленной работы, фриланса
• От:rmDAC

Лабораторный БП на TL431

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

• Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу

• Ответов 4,9т
• Создана 10 г
• Последний ответ 19 июнь

Топ авторов темы

kotosob 305 постов

Владимир65 1 185 постов

Vovanchik 335 постов

Юный пионер 350 постов

Популярные посты

Владимир65

ЛБП на TL431 все версии.rarr]Сообщение переработано пользователем форума Vovanchik Хочу предложить на обсуждение схему блока питания на TL431. Отличие от многих БП выполненных на микросхемах,в эт

Vovanchik

Ну чтож. собрал я все в кучу. Результат превзошел все мои ожидания (почти 3 месяца я шел к нему). Возможно для кого-то это мелочь и рядовая схема, но это моя первая схема повышенной (с моей точк

primax11

Привет форум чане. Понадобился БП. Собрал по первому варианту. Все свои параметры исполняет без проблем. По размерам получился небольшой и удобный для переноса. Фото БП-431

Как устранить возбуждение микросхемы tl431

TL431 принцип работы и очень простая проверка. Я не зря опять затронул эту тему ,это одна из самых массово выпускаемых интегральных микросхем .

Интересный ТЕЛЕГРАММ канал о простой электронике для новичков АзбукаРАДИОСХЕМ

Ее выпуск стартовал в 1978 году. Большую популярность она получила при использовании различных импульсных блоках питания для телевизоров ,тюнеров , DVD и другой аудио-видео техники. И она часто работает в паре с тоже очень популярной радиодеталью- оптроном PC817.

Подборка интересных видеороликов для начинающих о регулируем Стабилитроне TL431:
1. Стабилитрон TL431 — Три способа проверки — простой, еще проще и самый простой https://youtu.be/zjRk1kAc5TY
2. Работа Стабилитрона TL431 и режим стабилизация напряжения https://youtu.be/ZTxIurnMByI
3. Работа Стабилитрона TL431 как Стабилизатора НАПРЯЖЕНИЯ (Практика) https://youtu.be/_exN56PRSdA
4. TL431 Как и Что Происходит После Срыва СТАБИЛИЗАЦИИ практика и теория https://youtu.be/B1cu7HUCuK8
5. Соберем Стабилизатор ТОКА ( на TL431 )- Очень простая схема А так же Испытания https://youtu.be/n-RkQ3gja_E
6. Стабилизатор Тока на TL431 Соберем и Испытаем проверенную схему — А так же в Симуляторе EasyEDA https://youtu.be/lxyNdOOVWyY
7. TL431 — В роли усилитель звука — Нестандартные схемные решения. Спаять схему за 5 минут https://youtu.be/72bG3MO9r9c

Для тех читателей, кому легче информацию воспринимать на слух, советую посмотреть видео в самом низу страницы.

Tl431 является прецизионным управляемым источником опорного напряжения.

Свою популярность она завоевала благодаря своей очень низкой стоимости и высокой надежности и точности. Принцип работы ее довольно просто понять из структурные схемы.

Если напряжение на входе источника ниже опорного напряжения то и на выходе операционного усилителя низкое напряжение , соответственно транзистор закрыт и ток от катода к аноду не протекает (точнее он очень маленький не превышает 1 миллиампера).

Эквивалентная схема TL431

Эквивалентную схему этой микросхемы можно представить в виде обыкновенного стабилитрона .Где напряжение стабилизации можно рассчитать по формуле приведенной ниже :

Один из самых простых типов стабилизаторов — это параметрический.

Параметрический: в таком стабилизаторе используется участок ВАХ прибора, имеющий большую крутизну(Википедия). Его можно сделать и на микросхеме tl431.

Для этого понадобится всего лишь три резистора, два из которых будут управлять входом микросхемы и как бы программировать напряжение на выходе. Рассчитать напряжение на выходе можно будет по формуле Uвых=Vref( 1 + R1/R2 ). При этом Vref=2,5В
R1=R2( Uвых/Vref – 1 ).
Кроме резисторов R1 и R2 в схеме ещё присутствует резистор R3 его предназначение как и для простого стабилитрона он является ограничителем тока
Основные технические характеристики TL431:
напряжение анод-катод: 2,5…36 вольт;
ток анод-катод: 1…100 мА (если нужна стабильная работа, то не стоит допускать ток менее 5мА);

Компенсационный стабилизатор напряжения

Компенсационный: имеет обратную связь.

Компенсационный стабилизатор напряжения на tl431

В нём напряжение на выходе стабилизатора сравнивается с эталонным, из разницы между ними формируется управляющий сигнал для регулирующего элемента.
Чтобы увеличить токи стабилизации одного транзистора становится мало, нужен промежуточный усилительный каскад.

Компенсационный стабилизатор напряжения на tl431

Теперь кратко назначение компонентов: Резистор R2 он является ограничителем тока базы транзистора vt1 можно использовать от 300 до 400 ом. Резистор R3 компенсирует обратный ток коллектора транзистора vt2 можно использовать резистор 4.7 кОм. Конденсатор C1 повышает устойчивость работы стабилизатора на высоких частотах, можно использовать 0.01 мкФ.

Стабилизатор тока на TL431

На микросхеме tl431 нужно собрать термостабильный стабилизатор тока.

Стабилизатор тока на TL431

Резистор R2 совместно с транзистором vt1 является своеобразным шунтом на котором с помощью обратной связи поддерживается напряжение 2,5 вольта. Рассчитать ток стабилизации можно по формуле Iн=2,5/R2.

Индикатор повышения напряжения на TL431

Светодиод начинает светиться когда напряжения превышает заданный порог. Который можно рассчитать по формуле:

R2 = 2,5 х Rl/(Uз — 2,5)

Индикатор изменения напряжения на TL431

Индикатор изменения напряжения на TL431

Здесь светодиоды будут зажигаться в зависимости от того напряжение превысило или наоборот стало ниже заданного порога.

Индикатор изменения напряжения на TL431

Подключение датчиков

Датчики подключают как одно из плеч делителя на управляющий контакт стабилизатора

Подключение датчиков TL431

Один из простых методов проверки TL431

нужно замкнуть его Катод и управляющий электрод

Вариант на макетной плате

и он должен показывать как обыкновенный стабилитрон на 2,5 вольта. Для этого можно использовать китайский тестер он будет показывать как два встречных диода один как обыкновенный идиот а другой как стабилитрон на два с половиной вольта

Tl431 расчет делителя напряжения для импульсного бп

В этой статье мы узнаем, как работает интегральный стабилизатор напряжения TL431, в регулируемых блоках питания.

HILDA — электрическая дрель

Многофункциональный электрический инструмент способн…

Технически TL431 называется программируемым шунтирующим регулятором, простыми словами это может быть определено как регулируемый стабилитрон. Давайте рассмотрим его спецификацию и указания по применению.

Стабилитрон TL431 имеет следующие основные функции:

• Выходное напряжение устанавливается или программируется до 36 вольт
• Низкое выходное сопротивление около 0,2 Ома
• Пропускная способность до 100 мА
• В отличие от обычных диодов Зенера, генерация шума в TL431 незначительна.
• Быстрое переключение.

Устройство и принцип действия

По внешнему виду устройство напоминает обыкновенный транзистор. Однако, несмотря на три вывода, в состав интегральной схемы (ИС) tl431a входят:

• операционный усилитель (ОУ);
• источник опорного (эталонного) напряжения UREF;
• транзистор, включенный на выходе.

ИС тл431 выполняет контроль такого параметра, как напряжение, и носит название управляемого стабилитрона.

Внимание! Эталонное (опорное) напряжение (UREF) необходимо не для питания цепей микросхемы, а для того чтобы, опираясь на значение этого напряжения, производить стабилизацию на выходе ИС.

Устройство управляемого стабилитрона

Если провести аналогию с транзистором, то выполненный с применением биполярных триодов параллельный стабилизатор напряжения (СН) так же обладает тремя выводами:

• «база» – управляющий вход (R0);
• «коллектор» – катод (C);
• «эмиттер» – анод (А).

При работе СН к управляющему входу (R0) и аноду (А) прикладывается положительный потенциал. Ток IКА, протекающий по цепи «катод – анод», представляется стабилизированным выходным сигналом.

Важно! ОУ в составе ИС сравнивает значение UREF с U входящим и на основании этого выполняет стабилизацию. В этой ИМС UREF равно 2,5 В и вырабатывается встроенным источником.

Иными словами, транзистор, установленный на выходе ОУ, откроется тогда, когда подаваемое на вход напряжение будет равно или чуть превысит UREF.

Принципиальная схема

Как следует из схемы, на электроде R расположен делитель напряжения из резистивных элементов. Используя внешние делители, реально организовать стабилизацию в интервале Uвх = 2…36 В. При этом максимальный ток может достигать 100 мА.

Интересно. Если накоротко замкнуть выводы первый и третий и не использовать делитель, то напряжение стабилизации такого управляемого стабилизатора будет равно 2,5 В.

Цоколевка

Распиновка TL431 зависит от корпусного исполнения устройства, в котором она размещена. Всего существует пять его разновидностей: для установки в отверстия: ТО-92; для поверхностного монтажа: SOT-23, SOT-25, SOT-89 и SOP-8. У электронных схем находящихся внутри таких пластиковых упаковок всего 3 контакта, с назначением: 1 – управляющий электрод; 2 – анод; 3- катод. Металлических выводов у некоторых типов корпусов этой микросхемы больше, при этом они не используются или совмещены с соседними. Как это сделано, наглядно показано на рисунке.

Технические характеристики

Как проверить стабилитрон мультиметром

ИС tl431a описание которой объясняет её работу, имеет следующие параметры:

• интервал Uвх – от 2,5 до 36В;
• Rвых – 0,2 Ом;
• допустимый ток в прямом направлении – от 1 до 100 мА;
• линейка погрешности (%) – 0,5%, 1%, 2%.

Микросборка не содержит в своём составе свинца, термостабильна на всём интервале рабочей температуры и отличается низким уровнем выходного шума.

Электрические характеристики LT431

Точностные характеристики

Стабилизаторы тока tl431имеют точность заявленных по паспорту завода-изготовителя характеристик. Главный параметр UREF=2,495 В. Он определялся при следующих условиях:

• при токе через катод 10 мА;
• при Т окр.ср. = +250С;
• в режиме замыкания входа R на катод К.

Реальная величина UREF в определённой схеме может зависеть от нескольких причин:

• переменных температурных отклонений;
• воздействия напряжения UAK (между анодом и катодом);
• влияния IK (тока катода) на крутизну преобразований.

В любом случае отклонение значения UREF – не больше 20-40 мВ.

Частотные характеристики

АЧХ (амплитудно-частотная характеристика) стабилитрона tl431может быть описана простой моделью, включающей в себя идеальный преобразователь напряжения в ток. На его выходе в роли шунта выступает ёмкость С = 70 нФ. Когда стабилизатор работает на нагрузку, имеющую сопротивление Rн = 230 Ом, то АЧХ имеет спад, начиная с отметки 10 кГц.

К сведению. Если рассчитать частоту усиления без учёта Rн, то она равна примерно 2 МГц. Однако спад АЧХ на высших частотах происходит быстрее расчётной и составляет 1 МГц. Такие особенности не влияют на работоспособность ИС и могут не учитываться.

Схемы включения TL431

Параметрический стабилизатор напряжения

Тл431, цоколевка которого начертана на схеме, может включаться в различных вариантах. Используя ИС, можно не только стабилизировать, но и контролировать напряжение и различные параметры в электросхемах. Кроме того, она входит в состав звуковых или световых сигнализирующих устройств.

Интересно. Если перевести показатель любой физической величины в напряжение, то допустимо собрать аппарат, контролирующий эту физическую величину.

Это значит, что, установив специальные датчики, возможно следить за такими параметрами, как:

• влажность;
• температура;
• давление;
• уровень жидкости;
• значение освещённости.

Перечень можно продолжать, но суть одна – электронный стабилитрон допустимо использовать не только в БП и преобразователях.

Корпус и цоколёвка ИС

Стабилизатор тока на TL431

Стабилитрон tl431 в подобном подключении стабилизирует величину тока. Включенный между эмиттером и корпусом схемы (минусом) R2 используется как шунт. Напряжение на нём составляет 2,5 В. Выходной ток (Iвых) соответствует соотношению 2,5/R2.

Токовая стабилизация на TL431

Индикатор повышения напряжения

Мониторить уровни U позволяет стабилизатор tl431 схема включения которого выполнена так, что стабилитрон не откроется при поступлении на вход R (управляющий) U < 2,5 В.

Внимание! Сквозь запертый TL431 ток течёт всё равно. Хоть он мал – до 0,4 мА, но заставляет индикатор гореть. Приходится параллельно led-диоду включать R = 2-3 кОм.

Схема индикатора

При поступлении на R U > 2,5 В ИС откроется. Индикатор зажжётся. Чтобы согласовать стабилитрон и led-диод по величине текущего через них тока, в ветвь для токоограничения (индикатора) включают R3.

Формула для расчёта R3 имеет вид:

R3 = (Uпит – Uh1 – Uda)/Ih1,

где:

• Uh1 – напряжение на led-диоде, В;
• Uda – значение потенциала на открытом стабилитроне, В;
• Ih1 – номинальный ток светодиода.

При расчётах следует ориентироваться на то, что для TL431 Umax = 36 В, допустимые токи для led-диодов – 5…15 мА. Делитель напряжения на входе управляет величиной напряжения срабатывания Uзажиг. данного сигнализатора. Рассчитывают R2, применяя формулу:

R2 = 2,5*R1/(Uзажиг. – 2,5).

Кстати. На практике R2 подбирается при помощи подключения подстроечного сопротивления. С его помощью выставляется нужный предел включения, после чего замеряется тестером его сопротивление, и впаивается уже резистор с постоянным значением.

Проверка исправности TL431

Возникает вопрос: tl431 как проверить мультиметром? Никак! Это микросхема, вмещающая в своём составе множество элементов. Только одних транзисторов десять штук. Поэтому либо совсем заменяется управляемый стабилитрон, либо собирается тестовая схема (типа индикатора напряжения), и проверяется то, как она будет работать.

Индикатор низкого напряжения

В данном случае применяют инверсное подключение, светодиод излучает при запертом стабилитроне. Элемент индикации подключен параллельно ИС и при открытом стабилитроне 2-х вольт мало для излучения света. Когда микросхема закроется, ток уменьшится, напряжение на нём увеличится, и индикатор засветится.

Схема индикации низкого напряжения

Индикатор изменения напряжения

В устройствах, применяемых для контроля над изменением напряжения, используют управляемый стабилитрон. В качестве индикатора берётся светодиод с двумя цветами свечения, например, красно-зелёный. Красный свет сигнализирует о превышении, зелёный – о низком значении U.

Важно! В этом случае полное отсутствие свечения говорит о том, что значение напряжения находится в допустимых пределах.

Схема устройства контроля над изменением напряжения

Работа TL431 совместно с датчиками

Для работы с датчиками ИС tl431a схема включения изменяется так, что на смену R2 в плечо подключают нужный датчик.

Внимание! На нижеприведённой схеме для примера обозначены разные датчики, которые присоединяют на место R2.

Датчики вместо резистора

TL431 в схеме со звуковой индикацией (ЗИ)

Применение ИС в схемах с ЗИ возможно для мониторинга процессов наполнения и поддержания границ воды в водонапорных башнях. В ёмкости крепится пара металлических полосок на верхнем уровне водяного столба. Вода, заполнив ёмкость, замкнёт электроды, размещённые друг относительно друга через 2,5-3,5 мм. Схема сработает и выдаст акустическое оповещение.

Индикатор уровня воды

Стабилитрон-3 (подбор сопротивлений для заданного напряжения)

Подстроечный резистор R3 включён по схеме потенциометра, поэтому его можно представить как резисторы R3.1 и R3.2, последовательно соединённые с R2 и R4. На этом и строится подбор всех сопротивлений в этом калькуляторе. Да-да, именно подбор, а не расчёт, и в этом главный минус такой схемы — надо потратить больше времени, чтобы получить результат.

Инструкция:1. Задать входное и выходное напряжения Uвх, Uвых, ток нагрузки Iнагр, собственный ток стабилизатора Iстаб (1…2 мА). 2. Установить R3max и R3.1 в нули. R3.2 обнулится автоматически. 3. Подобрать такие R2 и R4, чтобы рассчитанное Uвых было близким к нужному. Используйте таблицу стандартных номиналов резисторов. 4. Для точной регулировки укажите максимальное сопротивление подстроечного резистора R3max. 5. Калькулятор выдаст диапазон регулировки (Umin, Umax) и текущее значение Uвых. Последнее можно менять, увеличив сопротивление R2.1. 6. Сопротивление R1 и мощность PR1max рассчитываются по токам Iнагр, Iстаб, Iдел и максимальному напряжению на выходе Umax. 7. Мощность PVD1min рассеивается на TL431, когда к ней подключена нагрузка (штатный режим), мощность PVD1max — когда НЕ подключена. Следите, чтобы стабилизатор и R1 не перегревались, так как без нагрузки через них течёт сумма токов Iнагр, Iстаб, Iдел. 8. При сборке схемы R3.1 и R3.2 можно заменить постоянными.

Как и раньше, делитель на двух резисторах можно рассчитать, указав значения R2 и R4 при R3max и R3.1 = 0.

Поделиться:

Цоколёвка TL431

Стабилизатор напряжения на транзисторе

У интегральной микросхемы tl431 datasheet – это графическое изображение, условно напоминающее деталь и распиновку выводов с обозначением их номера и названия. В зависимости от конструктивного исполнения, следует рассматривать ту цоколёвку, которая подходит для конкретной модели. Например, микросхема tl431 может иметь буквенные индексы после цифр: tl431a, tl431c, tl431ac. Обычно шестая буква в маркировке определяет точность ИМС:

• 2% – буквы нет;
• 1% – буква А;
• 0,5% – буква В.

Даташит тл431 в зависимости от модели и конструкции

Аналоги TL431

ИМС tl431 аналог, которой нужно подобрать, относится к управляющим стабилитронам. Поэтому подбирать аналогичную ИС необходимо по электрическим параметрам: опорному напряжению, входному напряжению, рабочему току и конструктивным особенностям.

Осторожно. Аналоги могут быть: полными, ближайшими и функциональными. В зависимости от новой детали, возможны дополнения и изменения к электронной схеме, куда она будет устанавливаться (замещаться). При подборе аналога следует учесть, что первые две буквы перед цифрами – это название производителя.

К примеру, транзистор az431 характеристики которого при проверке совпадают с tl431, это он же и есть, просто производитель другой.

Некоторые аналоги для TL431

Графики электрических характеристик

Графическое построение для различных параметров можно увидеть в техническом описании, сопровождающем данный электронный элемент.

Графики параметрических процессов

Применение управляемого стабилитрона в построении электронных схем не вызывает особых трудностей. Невысокая стоимость и доступность делают ИС TL431 микросхемой широкого применения. При демонтаже и монтаже на готовых платах можно ориентироваться на обозначения названий выводов, которые наносятся на поверхность платы.

Производители

Из-за своих хороших параметров, надежности и дешевизны, TL431 используется в различных технических решениях. Поэтому её производством занимаются многие зарубежных компаний. Существует даже полностью переведенный datasheet tl431 на русском от Texas Instruments (TI). А вот ссылки на некоторые даташит устройств продающихся в РФ: TI, ON Semiconductor, STMicroelectronics, Nexperia, HTC Korea, NXP Semiconductors. Есть еще изготовители этих изделий, но их трудно найти в российских магазинах. К ним относятся: Unisonic Technologies, Motorola, Fairchild Semiconductor, Diodes Incorporated, HIKE Electronics, Calogic, Sangdest Microelectronic (Nanjing), SeCoS Halbleitertechnologie GmbH, Hotchip Technology, Foshan Blue Rocket Electronics и др.

Описание регулируемого стабилитрона TL431. Схемы включения, цоколевка, аналоги, datasheet

Микросхема TL431 — это регулируемый стабилитрон. Используется в роли источника опорного напряжения в схемах различных блоков питания.

Технические характеристики TL431

• напряжение на выходе: 2,5…36 вольт;
• выходное сопротивление: 0,2 Ом;
• прямой ток: 1…100 мА;
• погрешность: 0,5%, 1%, 2%;

Функциональная схема

Цоколевка TL431

TL431 имеет три вывода: катод, анод, вход.

Аналоги TL431

Отечественными аналогами TL431 являются:

• КР142ЕН19А
• К1156ЕР5Т

К зарубежным аналогам можно отнести:

• KA431AZ
• KIA431
• HA17431VP
• IR9431N
• AME431BxxxxBZ
• AS431A1D
• LM431BCM

Схемы включения TL431

Микросхема стабилитрон TL431 может использоваться не только в схемах питания. На базе TL431 можно сконструировать всевозможные световые и звуковые сигнализаторы. При помощи таких конструкций возможно контролировать множество разнообразных параметров. Самый основной параметр — контроль напряжения.

Переведя какой-нибудь физический показатель при помощи различных датчиков в показатель напряжения, возможно изготовить прибор, отслеживающий, например, температуру, влажность, уровень жидкости в емкости, степень освещенности, давление газа и жидкости. ниже приведем несколько схем включения управляемого стабилитрона TL431.

Стабилизатор тока на TL431

Данная схема является стабилизатором тока. Резистор R2 выполняет роль шунта, на котором за счет обратной связи устанавливается напряжения 2,5 вольт. В результате этого на выходе, согласно закону Ома для участка цепи, получаем постоянный ток равный:

Индикатор повышения напряжения

Работа данного индикатора организована таким образом, что при потенциале на управляющем контакте TL431 (вывод 1) меньше 2,5В, стабилитрон TL431 заперт, через него проходит только малый ток, обычно, менее 0,4 мА. Поскольку данной величины тока хватает для того чтобы светодиод светился, то что бы избежать этого, нужно просто параллельно светодиоду подсоединить сопротивление на 2…3 кОм.

В случае превышения потенциала, поступающего на управляющий вывод, больше 2,5 В, микросхема TL431 откроется и HL1 начнет гореть. Сопротивление R3 создает нужное ограничение тока, протекающий через HL1 и стабилитрон TL431. Максимальный ток проходящий через стабилитрон TL431 находится в районе 100 мА. Но у светодиода максимально допустимый ток составляет всего 20 мА. Поэтому в цепь светодиода необходимо добавить токоограничивающий резистор R3. Его сопротивление можно рассчитать по формуле:

R3 = (Uпит. – Uh1 – Uda)/Ih1

где Uпит. – напряжение питания; Uh1 – падение напряжения на светодиоде; Uda – напряжение на открытом TL431 (около 2 В); Ih1 – необходимый ток для светодиода (5…15мА). Также необходимо помнить, что для стабилитрона TL431 максимально допустимое напряжение составляет 36 В.

Величина напряжения Uз при котором срабатывает сигнализатор (светится светодиод), определяется делителем на сопротивлениях R1 и R2. Его параметры можно подсчитать по формуле:

R2 = 2,5 х Rl/(Uз — 2,5)

Если необходимо точно выставить уровень срабатывания, то необходимо на место сопротивления R2 установить подстроечный резистор, с бОльшим сопротивлением. После окончания точной настройки, данный подстроичник можно заменить на постоянный.

Иногда необходимо проверять несколько значений напряжения. В таком случае понадобятся несколько подобных сигнализатора на TL431 настроенных на свое напряжение.

Проверка исправности TL431

Вышеприведённой схемой можно проверить TL431, заменив R1 и R2 одним переменным резистором на 100 кОм. В случае, если вращая движок переменного резистора светодиод засветится , то TL431 исправен.

Индикатор низкого напряжения

Разница данной схемы от предшествующей в том, что светодиод подключен по-иному. Данное подключение именуется инверсным, так как светодиод светится только когда микросхема TL431 заперта.

Если же контролируемое значение напряжения превосходит уровень, определенный делителем Rl и R2, микросхема TL431 открывается, и ток течет через сопротивление R3 и выводы 3-2 микросхемы TL431. На микросхеме в этот момент существует падение напряжения около 2В, и его явно не хватает для свечения светодиода. Для стопроцентного предотвращения загорания светодиода в его цепь дополнительно включены 2 диода.

В момент, когда исследуемая величина окажется меньше порога определенного делителем Rl и R2, микросхема TL431 закроется, и на ее выходе потенциал будет значительно выше 2В, вследствие этого светодиод HL1 засветится.

Индикатор изменения напряжения

Если необходимо следить всего лишь за изменением напряжения, то устройство будет выглядеть следующим образом:

В этой схеме использован двухцветный светодиод HL1. Если потенциал ниже порога установленного делителем R1 и R2, то светодиод горит зеленым цветом, если же выше порогового значения, то светодиод горит красным цветом. Если же светодиод совсем не светится, то это означает что контролируемое напряжение на уровне заданного порога (0,05…0,1В).

Работа TL431 совместно с датчиками

Если необходимо отслеживать изменение какого-нибудь физического процесса, то в этом случае сопротивление R2 необходимо поменять на датчик, характеризующейся изменением сопротивления вследствие внешнего воздействия.

Пример такого модуля приведен ниже. Для обобщения принципа работы на данной схеме отображены различные датчики. К примеру, если в качестве датчика применить фототранзистор, то в конечном итоге получится фотореле, реагирующее на степень освещенности. До тех пор пока освещение велико, сопротивление фототранзистора мало.

Вследствие этого напряжение на управляющем контакте TL431 ниже заданного уровня, из-за этого светодиод не горит. При уменьшении освещенности увеличивается сопротивление фототранзистора. По этой причине увеличивается потенциал на контакте управления стабилитрона TL431. При превышении порога срабатывания (2,5В) HL1 загорается.

Данную схему можно использовать как датчик влажности почвы. В этом случае вместо фототранзистора нужно подсоединить два нержавеющих электрода, которые втыкают в землю на небольшом расстоянии друг от друга. После высыхания почвы, сопротивление между электродами возрастает и это приводит к срабатыванию микросхемы TL431, светодиод загорается.

Если же в качестве датчика применить терморезистор, то можно сделать из данной схемы термостат. Уровень срабатывания схемы во всех случаях устанавливается посредством резистора R1.

TL431 в схеме со звуковой индикацией

Помимо приведенных световых устройств, на микросхеме TL431 можно смастерить и звуковой индикатор. Схема подобного устройства приведена ниже.

Данный звуковой сигнализатор можно применить в качестве контроля за уровнем воды в какой-либо емкости. Датчик представляет собой два нержавеющих электрода расположенных друг от друга на расстоянии 2-3 мм.

Как только вода коснется датчика, сопротивление его понизится, и микросхема TL431 войдет в линейный режим работы через сопротивления R1 и R2. В связи с этим появляется автогенерация на резонансной частоте излучателя и раздастся звуковой сигнал.

Калькулятор для TL431

Для облегчения расчетов можно воспользоваться калькулятором:

Скачать калькулятор для TL431 (103,4 KiB, скачано: 36 131)

Скачать datasheet TL431 на русском (702,6 KiB, скачано: 23 021)

Реверс-инжиниринг TL431, крайне распространенной микросхемы, о которой вы и не слышали

Фото кристалла интересной, но малоизвестной, микросхемы TL431, используемой в блоках питания, даёт возможность разобраться в том, как аналоговые схемы реализуются в кремнии. Несмотря на то, что схема на фото выглядит как какой-то лабиринт, сама микросхема относительно проста, и может быть исследована без большого труда. В своей статье я попытаюсь объяснить каким образом транзисторы, резисторы и другие радиодетали запакованы в кремний для выполнения своих функций.

Фото кристалла TL431. Оригинал Zeptobars.

TL431 является «программируемым прецизионным источником опорного напряжения» [1] и обычно используется в импульсных источниках питания для реализации обратной связи в случае, когда выходное напряжение слишком велико или, наоборот, мало. Используя участок цепи, называемый бандгапом (источник опорного напряжения, величина которого определяется шириной запрещённой зоны), TL431 предоставляет стабильный источник опорного напряжения в широком температурном диапазоне. На блок-схеме TL431 видны 2.5-вольтовый источник опорного сигнала и компаратор, но, глядя на фото кристалла, можно заметить, что внутреннее устройство микросхемы отличается от чертежа.

Блок-схема TL431, взятая из даташита.

У TL431 длинная история: он был выпущен еще в 1978 [2] году и с тех пор побывал во множестве устройств. Он помогал стабилизировать напряжение в блоке питания для Apple II, а сейчас используется в большинстве ATX блоков питания [3] и даже в зарядных устройствах для iPhone и прочих девайсов. И MagSafe-коннекторы, и адаптеры для ноутбуков, и микрокомпьютеры, LED драйверы, блоки питания для аудиотехники, видеоприставки, телевизоры [4]. Во всей этой электронике присутствует TL431.

Фотографии ниже показывают TL431 внутри шести различных БП. TL431 выпускается самых разных форм и размеров. Два наиболее популярных форм-фактора показаны ниже. [5] Возможно, причина того, что TL431 не привлекает особого внимания, заключается в том, что он больше похож на обычный транзистор чем на микросхему.

Шесть примеров схем БП, использующих TL431. Верхний ряд: дешёвый 5-вольтовый БП, дешёвое ЗУ для телефона, ЗУ для Apple iPhone (на фото можно еще заметить GB9-вариацию). Нижний ряд: MagSafe адаптер, ЗУ KMS USB, Dell ATX БП (на переднем плане — оптопары)

Как же радиоэлектронные компоненты выглядят в кремнии?

TL431 очень простая микросхема, и вполне возможно понять её логику на кремниевом уровне пристальным изучением фото. Я покажу, каким же образом транзисторы, резисторы, перемычки и конденсаторы реализованы. А затем уже проведу полный реверс-инжиниринг данной микросхемы.

Реализация транзисторов различных типов

Микросхема использует как n-p-n, так и p-n-p биполярные транзисторы (в отличие от микросхем навроде 6502, в которых использовались MOSFET). Если вы изучали электронику в школе или в университете, вы возможно видели схему n-p-n транзистора (вроде той, что ниже), на которой показаны коллектор (обозначен как C), база (B) и эмиттер (E). Транзистор изображен в виде своеобразного бутерброда с P-слоем между двумя N-слоями, такое расположение слоёв характеризует транзистор как n-p-n. Однако, выясняется, что в микросхеме нет совершенно ничего схожего с этой схемой. Даже база находится не в центре!

Символьное обозначение и структура n-p-n транзистора.

На фотографии ниже можно рассмотреть один из транзисторов TL431. Цветовые различия в розовых и фиолетовых регионах вызваны разным легированием кремния, для формирования N и P областей. Светло-желтые области — металлический слой микросхемы, располагающийся поверх кремниевого. Такие области нужны для обеспечения возможности подключения проводников к коллектору, эмиттеру и базе.

В нижней части фотографии нарисовано поперечное сечение, примерно изображающее как конструируется транзистор. [6] Можно заметить, что на нём куда больше деталей, чем в n-p-n бутерброде из книг, Однако, если внимательно присмотреться, то в поперечном сечении под эмиттером (E) можно найти то самое n-p-n, которое формирует транзистор. Проводник эмиттера соединяется с N+ кремнием. Под ним располагается P-слой, подключенный к контакту базы. Еще ниже — слой N+, соединенный с коллектором (не напрямую). [7] Транзистор заключен в P+ кольцо для изоляции от соседних компонентов. Так как большинство транзисторов в TL431 принадлежат к n-p-n типу, то, после того как разобрались в первый раз, их очень просто находить на фотографии и определять нужные контакты.

n-p-n транзистор из фотографии кристалла TL431, и его структура в кремнии.

Выходной n-p-n транзистор намного больше остальных, так как ему необходимо выдерживать полную нагрузку по току. Большинство транзисторов работает с микроамперами, а этот выходной транзистор поддерживает ток до 100 миллиампер. Для работы с такими токами он и сделан более крупным (занимает 6% всего кристалла), и имеет широкие металлические коннекторы на эмиттере и коллекторе.

Топология выходного транзистора сильно отличается от других n-p-n транзисторов. Он создаётся, так сказать, боком, планарная структура вместо глубинной, и база располагается между эмиттером и коллектором. Металл слева подсоединён к десяти эмиттерам (синеватый кремний N-типа), каждый из которых окружен розовым P-слоем, который является базой (средний проводник). Коллектор (правая часть) имеет только один большой контакт. Проводники эмиттера и базы образуют вложенную «гребёнку». Обратите внимание, что металл коллектора становится шире сверху вниз для того, чтобы поддерживать большие токи на нижней части транзистора.

Транзисторы p-n-p типа имеют совершенно другое строение. Они состоят из округлого эмиттера (P), окруженного кольцом базы (N), которую, в свою очередь, обступает коллектор (P). Таким образом, получается горизонтальный бутерброд, вместо обычной вертикальной структуры n-p-n транзисторов. [8]

Схема снизу показывает один из таких p-n-p транзисторов, а поперечное сечение изображает кремниевую структуру. Стоит отметить то, что хотя металлический контакт для базы находится в углу транзистора, он электрически соединен через N и N+ области с активным кольцом, пролегающим между коллектором и эмиттером.

Структура p-n-p транзистора.

Реализация резисторов в микросхеме

Резисторы являются ключевым компонентом почти в любой аналоговой схеме. Они реализованы как длинная полоса легированного кремния. (Похоже, что в этой микросхеме использовался кремний P-типа). Различные сопротивления достигаются использованием различной площади материала — сопротивление пропорционально площади.

Снизу заметно три резистора — их формируют три длинных горизонтальных полоски кремния. Желтоватые металлические проводники проходят через них. Места соединения металлического слоя и резистора выглядят как квадраты. Расположение этих контактов и задаёт длину резистора и, соответственно, его сопротивление. К примеру, сопротивление нижнего резистора немного больше остальных потому, что контакты расположены на большем расстоянии. Верхние два резистора объединены в пару металлическим слоем сверху слева.

Резисторы.

Резисторы в микросхемах имеют очень плохой допуск — сопротивление может различаться на 20% между микросхемами из-за вариаций в производственном процессе. Очевидно, что это серьезная проблема для таких точных микросхем, как TL431. Поэтому TL431 спроектирован таким образом, что важной характеристикой является не конкретное сопротивление, а отношение сопротивлений. Конкретные значения сопротивлений не сильно важны, если сопротивления меняются в одной пропорции. Вторым методом уменьшения зависимости от эффекта изменчивости является сама топология микросхемы. Резисторы располагаются на параллельных дорожках одинаковой ширины для снижения эффекта от любой асимметрии в сопротивлении кремния. Кроме того, они размещены рядом друг с другом для минимизации отклонений в свойствах кремния между разными частями микросхемы. Помимо всего этого, в следующей главе я расскажу о том, как перед корпусированием кристалла можно настроить сопротивления для регулирования производительности микросхемы.

Кремниевые перемычки для настройки сопротивлений

Вот чего я не ожидал в TL431, так это перемычек для подстройки сопротивлений. Во время производства микросхем эти перемычки могут быть удалены для того, чтобы отрегулировать сопротивления и повысить точность микросхемы. На некоторых более дорогих микросхемах есть сопротивления, которые могут быть удалены лазером, просто выжигающим часть резистора перед корпусированием. Точность настройки таким методом куда выше чем у перемычек.

Цепь с перемычкой показана на фото снизу. Она содержит параллельных два резистора (на фото они выглядят как один элемент) и перемычку. В обычном состоянии, эта перемычка шунтирует резисторы. При изготовлении микросхемы, её характеристики могут быть замерены, и если требуется большее сопротивление, то два щупа подсоединяются к площадкам и подаётся высокий ток. Этот процесс сжигает перемычку, добавляя немного сопротивления цепи. Таким образом, сопротивление всей схемы может быть немного подкорректировано для улучшения характеристик микросхемы.

Перемычка для настройки сопротивления

Конденсаторы

TL431 содержит всего два внутренних конденсатора, но они выполнены в двух совершенно разных манерах.

Первый конденсатор (под текстом «TLR431A») сформирован обратносмещенным диодом (красноватые и фиолетовые полосы). У инверсного слоя в диоде есть ёмкостное сопротивление, которое может быть использовано для формирования конденсатора (подробнее). Главное ограничение такого типа конденсаторов в том, что ёмкостное сопротивление разнится в зависимости от напряжения, потому что меняется ширина инверсного слоя.

Конденсатор, образованный p-n переходом. Вендорная строка написана с помощью металла, нанесенного поверх кремния.

Второй конденсатор сконструирован совершенно другим методом, и больше похож на обычный конденсатор с двумя пластинами. Даже не на что поглядеть — он состоит из большой металлической пластины с подложкой из N+ кремния в качестве второй пластины. Для того чтобы уместиться рядом с другими частями цепи, он имеет неправильную форму. Данный конденсатор занимает около 14% площади кристалла, иллюстрируя то, что конденсаторы в микросхемах очень неэффективно используют пространство. В даташите упоминается, что оба конденсатора по 20 пикоФарад, но я не знаю насколько этому можно верить.

Конденсатор.

Реверс-инжиниринг TL431

Промаркированный кристалл TL431.

На схеме сверху выделены и поименованы элементы на кристалле, и затем перенесены на чертеж снизу. После всех разъяснений ранее, я думаю, структура любого элемента должна быть ясна. Три пина микросхемы подсоединены к площадкам «ref», «anode» и «cathode». Микросхема имеет один уровень металлизации (светло-желтый) для соединения компонентов. На чертеже сопротивление задаётся относительно неизвестного R. Наверное, 100 Ом вполне подходит, но я не знаю точного значения. Самым большим сюрпризом было то, что характеристики элементов сильно отличились от тех, что были опубликованы ранее в других схемах. Данные характеристики фундаментально сказываются на том, как в целом работает стабилитрон с напряжением запрещённой зоны. [9]

Чертеж TL431

Как работает микросхема?

Работа TL431 извне выглядит довольно незатейливо — если на контакт «ref» подаётся напряжение выше 2.5 вольт, то выходной транзистор проводит ток между катодом и анодом. В блоке питания это увеличивает ток, идущий к управляющей микросхеме (косвенно), и влечёт за собой уменьшение мощности БП, после чего происходит спад напряжения до нормального уровня. Таким образом, БП используют TL431 для того, чтобы стабильно держать необходимое выходное напряжение.

Наиболее интересная часть микросхемы это источник опорного напряжения, равного ширине запрещённой зоны. [10]. Ключевые элементы видны на фото кристалла: область эмиттера транзистора Q5 в 8 раз больше чем у Q4, поэтому два транзистора по-разному реагируют на температуру. Выходные сигналы с транзисторов объединяются через резисторы R2, R3, R4 в нужной пропорции для компенсации температурных эффектов, и формируют стабильный опорный сигнал. [11] [12]

Напряжения из стабилизированного по температуре бандгапа посылаются в компаратор, входом которого являются Q6 и Q1, а Q8 и Q9 управляют им. Наконец, выход компаратара проходит через Q10 для управления выходным транзистором Q11.

«Открываем» микросхему низко-технологичным методом

Получение фотографии кристалла микросхемы обычно требует её растворения в опасных кислотах, и фотографирование самого кристалла с помощью дорогого металлографического микроскопа. (Zeptobars описывал этот процесс здесь). Мне было интересно что получится, если я просто разломаю TL431 зажимными щипцами и взгляну на него в дешёвый микроскоп. В процессе я переломил кристалл пополам, но всё равно получил интересные результаты. На изображении виден большой медный анод внутри корпуса, который еще работает и как радиатор. Рядом с ним кристалл (по крайней мере, большая его часть), который был установлен на аноде внутри белого круга. Заметили, насколько сам кристалл меньше своего корпуса?

Корпус TL431, внутренний анод и большая часть от кристалла.

Используя простой микроскоп, я получил фото снизу. Несмотря на то, что, очевидно, я не получил такого же качественного снимка как у Zeptobars, структура микросхемы видна значительно лучше чем я ожидал. Данный эксперимент показывает, что вы можете проводить снятие корпуса микросхем и фотографирование кристалла даже не касаясь разных опасных кислот. Сравнивая свой снимок дешевого TL431, заказанного на eBay, с TL431, сфотографированного Zeptobars, вижу их идентичность. Так как его микросхема не совпадает с опубликованными чертежами, то я гадаю, не прекратили ли они в определенный момент производство того странного варианта микросхемы. Но думаю, что это предположение неверно.

Кусок кристалла, сфотографированный через микроскоп.

Заключение

На самом ли деле TL431 наиболее распространенная микросхема о которой не слышали люди? Нет надежного способа проверить, но я думаю что это хороший кандидат. Похоже, никто не публиковал данные, в которых другая микросхема была бы произведена в больших количествах. Некоторые источники утверждают что таймер 555 является наиболее распространенной микросхемой с миллиардными тиражами каждый год (не очень мне верится в такое большое число). Но TL431 точно располагается достаточно высоко в списке по распространенности. Вы, скорее всего, имеете TL431 в каком-то устройстве на расстоянии вытянутой руки прямо сейчас (ЗУ для телефона, адаптер питания для ноутбука, блок питания PC или монитора). Разница между 555 или 741 и TL431 в том, что эти микросхемы настолько широко известны, что уже стали чуть ли не частью поп-культуры — книги, майки и даже кружки. Но если вы не работаете с блоками питания, достаточно высоки шансы, что вы никогда и не слышали о TL431. Таким образом, я отдаю свой голос TL431 в такой странной номинации. Если у вас есть какие-то другие варианты микросхем, которые незаслуженно обошли вниманием, оставляйте комментарии.

Признательности

Снимки кристалла сделаны Zeptobars (за исключением моего). Чертёж и анализ основываются на работе Cristophe Basso [12] Кроме того, я значительно улучшил свой анализ с помощью дискуссий с Михаилом из Zeptobars и Visual 6502 group, в частности B. Engl.