I dette innlegget lærer vi hvordan en shuntregulator IC fungerer vanligvis i SMPS-kretser. Vi tar eksemplet med den populære TL431-enheten og prøver å forstå bruken av den i elektroniske kretser gjennom noen få bruksanvisninger.

Elektriske spesifikasjoner

Teknisk sett enheten TL431 kalles en programmerbar shuntregulator, i enkle termer kan det forstås som en justerbar zenerdiode.

La oss lære mer om spesifikasjonene og applikasjonsnotatene.

TL431 tilskrives følgende hovedtrekk:

Utgangsspenning kan stilles inn eller programmeres fra 2,5 V (minimum referanse) opp til 36 volt.
Utgangsimpedans lav dynamisk, rundt 0,2 ohm.
Vaskestrømhåndteringskapasitet opptil maksimalt 100mA
I motsetning til normale zenere er støygenerering ubetydelig.
Bytter respons lynraskt.

Hvordan fungerer IC TL431?

TL431 er en tre-pinners transistor som (for eksempel BC547) justerbar eller programmerbar spenningsregulator.
Utgangsspenningen kan dimensjoneres ved hjelp av bare to motstander over de angitte pin-outs på enheten.

Diagrammet nedenfor viser det interne blokkdiagrammet til enheten og også uttrekkingsbetegnelsene.

“dobbel kast dobbelt polet bryter ”

Diagrammet nedenfor viser pin-outs på den faktiske enheten. La oss se hvordan denne enheten kan konfigureres til praktiske kretser.

Kretseksempler ved bruk av TL431

Kretsen nedenfor viser hvordan ovennevnte enhet TL431 kan brukes som en typisk shuntregulator.

Figuren ovenfor viser hvordan TL431 kan kobles til som en shuntregulator for å generere utganger mellom 2,5 og 36 volt ved hjelp av bare et par motstander. R1 er en variabel motstand som brukes til å justere utgangsspenningen.

Seriemotstanden ved forsyningens positive inngang kan beregnes ved hjelp av Ohms lov:

R = Vi / I = Vi / 0.1

“lineære variabel differensial transformator applikasjoner ”

Her er Vi forsyningsinngangen som må være under 35 V. 0,1 eller 100 mA er den maksimale skiftestrømsspesifikasjonen for IC, og R er motstanden i ohm.

Beregner motstander for shuntregulatorer

Følgende formel holder godt for å hente verdiene til de forskjellige komponentene som brukes til å feste shunt-spenningen.

Vo = (1 + R1 / R2) Vref

Hvis en 78XX må brukes sammen med enheten, kan følgende krets brukes:

Bakken til TL431-katoden er koblet til bakken på 78XX. Utgangen fra 78XX IC er koblet til potensialdelernettverket som bestemmer utgangsspenningen.

Delene kan identifiseres ved hjelp av formelen vist i diagrammet.

Ovennevnte konfigurasjoner er begrenset til maks 100 mA strøm ved utgangen. For å få høyere strøm kan en transistorbuffer brukes, som vist i følgende krets.

I diagrammet ovenfor er de fleste deleplasseringen lik den første shuntregulatorutformingen, bortsett fra at her er katoden forsynt med en motstand til positiv, og punktet blir også basetriggeren til den tilkoblede buffertransistoren.

Utgangsstrømmen vil avhenge av størrelsen på strømmen som transistoren er i stand til å synke.

I diagrammet ovenfor kan vi se to motstander hvis verdier ikke er nevnt, en i serie med inngangsforsyningslinjen, en annen ved bunnen av PNP-transistoren.

“sum av produkter til produkt av summer ”

Motstanden på inngangssiden begrenser den maksimale tolerable strømmen som kan senkes eller shuntes av PNP-transistoren. Dette kan beregnes på samme måte som diskutert tidligere for det første TL431 regulatordiagrammet. Denne motstanden beskytter transistoren mot å brenne på grunn av kortslutning ved utgangen.

Motstanden i bunnen av transistoren er ikke kritisk og kan vilkårlig velge alt mellom 1k og 4k7.

Bruksområder for IC TL431

Selv om de ovennevnte konfigurasjonene kan brukes hvor som helst hvor presisjonsspenningsinnstilling og referanser kan være nødvendig, brukes den mye i SMPS-kretser i dag for å generere presis referansespenning for den tilkoblede optokoblingen, som igjen ber inngangsmuskelen til SMPS om å regulere utgangsspenningen til de ønskede nivåene.

For mer info, gå til https://www.fairchildsemi.com/ds/TL/TL431A.pdf

Forrige: Automatisk dørlampelys Neste: Enfaseforebyggende krets