Devo dire subito che questo articolo non è una panacea. Per alcuni potrebbe non funzionare.
Innanzitutto, parlerò del TL431 e di cosa serve. TL431 è un diodo zener controllato con il quale è possibile ottenere una tensione stabilizzata in un'ampia gamma da 2,5 volt a 36 volt. Utilizzando questo chip, puoi creare una sorgente di tensione di riferimento per gli alimentatori, nonché per vari circuiti di misurazione.
Figura tratta dalla scheda tecnica di ON Semiconductor
Di seguito sono riportate due opzioni del foglio dati per questo chip
Pinout di questo chip il modo migliore visualizzato nella scheda tecnica di ON Semiconductor
Un piccolo dettaglio trovato nella scheda tecnica di Texas Instruments
Tutte le figure hanno una scritta "vista dall'alto", che si traduce come "vista dall'alto" se guardi distrattamente il foglio dati, non sapendo cosa potrebbe significare, puoi dissaldare in modo errato sulla scheda.
In uno dei miei circuiti, ho usato il chip TL431 e si è rivelato difettoso. Dopo aver cercato nei forum, ho trovato un modo per controllare questo chip. E in alcuni punti ho visto come viene chiamato questo microcircuito con un multimetro, ma, ahimè, tutto ciò non va bene. Ho anche provato prima a controllare con un multimetro ma ho subito messo da parte questo evento. E ho deciso di provare a verificare con il tester per componenti universale, precedentemente acquistato su aliexpress.
Durante il test, ho realizzato un tavolo. Per prima cosa l'ho verificato in modalità a due terminali (se nella tabella sono indicate due uscite, è sufficiente combinare entrambe le uscite insieme).
Risultati della misurazione della prima copia
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anodo, catodo |
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Misura 1 - RIF; 2 - catodo.
Misura 1 - anodo; 2 - catodo.
Misura 1 - REF, catodo; 2 - anodo.
Misura 1 - RIF; 2 - catodo, anodo.
Misura 1 - REF, 2 - anodo, 3 - catodo.
I risultati della misurazione di seconda istanza.
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anodo, catodo |
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C'è una piccola differenza. Guardando il tavolo, noti un certo schema. Ad esempio, nella riga 4, questa è in realtà la modalità operativa TL431 per ottenere 2,5 volt. Ma la più interessante è la modalità di misurazione nella modalità a tre terminali. In un caso è definito come un transistor, e nel secondo come una parte mancante. La cosa più interessante è quando si definisce il transistor: si definisce il transistor a struttura NPN, si definisce il pin REF come emettitore, l'anodo come base e il catodo come collettore. Tra il REF e il catodo, il diodo è il catodo, che è diretto verso il catodo.
Sulla base di questi dati, è già possibile giudicare se il microcircuito è fisso o meno e anche determinare la piedinatura.
Principio di funzionamento TL431 e test molto semplice. Non è stato invano che ho toccato nuovamente questo argomento, questo è uno dei circuiti integrati più prodotti in serie.
La sua uscita iniziò nel 1978. Ha guadagnato grande popolarità attraverso l'uso di vari blocchi di impulsi alimentatori per TV, sintonizzatori, DVD e altre apparecchiature audio-video. E spesso funziona in tandem con un componente radio molto popolare: un fotoaccoppiatore.
Per quei lettori che trovano più facile percepire le informazioni ad orecchio, ti consiglio di guardare il video in fondo alla pagina.
Il Tl431 è un riferimento di tensione controllato di precisione.
Ha guadagnato la sua popolarità grazie al suo costo molto basso e all'elevata affidabilità e precisione. Il principio del suo funzionamento è abbastanza semplice da capire dagli schemi a blocchi.
Se la tensione all'ingresso della sorgente è inferiore alla tensione di riferimento, all'uscita dell'amplificatore operazionale basso voltaggio, rispettivamente, il transistor è chiuso e la corrente dal catodo all'anodo non scorre (più precisamente è molto piccola e non supera 1 milliampere).
Il circuito equivalente di questo microcircuito può essere rappresentato come un normale diodo zener, dove la tensione di stabilizzazione può essere calcolata utilizzando la formula seguente:
Parametrico: in un tale stabilizzatore viene utilizzata una sezione CVC del dispositivo, che ha una grande pendenza (Wikipedia). Può anche essere fatto sul chip tl431.
Per fare ciò, sono necessari solo tre resistori, due dei quali controlleranno l'ingresso del microcircuito e, per così dire, programmeranno la tensione di uscita. La tensione di uscita può essere calcolata utilizzando la formula Uout=Vrif(1 + R1/R2). in cui Vref=2,5V
R1=R2(Uout/Vrif - 1).
Oltre ai resistori R1 e R2, il circuito contiene anche il resistore R3; il suo scopo, come per un semplice diodo zener, è un limitatore di corrente
Principale specifiche TL431:
tensione anodo-catodo: 2,5 ... 36 volt;
corrente anodica-catodica: 1 ... 100 mA (se è necessario un funzionamento stabile, non consentire una corrente inferiore a 5 mA);
Compensativo: ha un feedback.
In esso, la tensione all'uscita dello stabilizzatore viene confrontata con quella di riferimento, dalla differenza tra loro si forma un segnale di controllo per l'elemento di regolazione.
Per aumentare le correnti di stabilizzazione di un transistor diventa piccolo, è necessario uno stadio di amplificazione intermedio.
Ora in breve lo scopo dei componenti: Resistore R2, è il limitatore di corrente della base del transistor vt1, si può utilizzare da 300 a 400 ohm. Il resistore R3 compensa la corrente del collettore inverso del transistor vt2, è possibile utilizzare un resistore da 4,7 kΩ. Il condensatore C1 aumenta la stabilità dello stabilizzatore alle alte frequenze, è possibile utilizzare 0,01 uF.
Sul chip tl431 è necessario assemblare uno stabilizzatore di corrente termostabile.
Il resistore R2, insieme al transistor vt1, è una specie di shunt su cui viene mantenuta una tensione di 2,5 volt utilizzando il feedback. È possibile calcolare la corrente di stabilizzazione con la formula In=2,5/R2.
Il LED si accende quando la tensione supera la soglia impostata. Che si può calcolare con la formula:
R2 \u003d 2,5 x Rl / (Uz - 2,5)
Qui i led si accendono a seconda che la tensione abbia superato o, al contrario, sia scesa al di sotto della soglia specificata.
I sensori sono collegati come uno dei bracci divisori al contatto di comando dello stabilizzatore
è necessario chiudere il catodo e l'elettrodo di controllo
e dovrebbe apparire come un normale diodo zener da 2,5 volt. Per fare ciò, puoi usare un tester cinese, mostrerà come due diodi in arrivo, uno come un normale idiota e l'altro come un diodo zener da due volt e mezzo
Il componente elettronico tl 431 è uno dei circuiti integrati la cui produzione è stata prodotta in serie dal 1978. È ampiamente utilizzato nella maggior parte degli alimentatori per computer, TV e altro elettrodomestici come sorgente di tensione di riferimento programmabile di precisione. In pratica esistono diversi schemi per l'accensione di tl431.
Il microcircuito ha un design semplice, costituito dai seguenti elementi: un case, un amplificatore operazionale (amplificatore operazionale), un transistor di uscita tl431 e una sorgente di tensione di riferimento. Una caratteristica di questo microcircuito è che svolge le funzioni di un diodo zener.
Una sorgente di tensione di riferimento da 2,5 volt con elevata stabilità è collegata all'ingresso inverso dell'amplificatore operazionale (-), l'emettitore del transistor e la massa utilizzando due punti comuni, nel circuito di riferimento della pressione è incluso anche un diodo al silicio. È progettato per prevenire la creazione di corrente inversa e protegge dall'inversione di polarità. Direct input ® è progettato per ricevere un segnale da altre schede, nonché per alimentare l'amplificatore. È collegato tramite un diodo al collettore del transistor anche tramite punto comune. L'uscita dell'amplificatore operazionale è collegata alla base del transistor.
Va ricordato che il transistor utilizzato nei microcircuiti di questa serie è in grado di sopportare carichi fino a 0,1 A e 36 V.
Il funzionamento del microcircuito si basa sul principio del superamento della tensione applicata all'ingresso diretto dell'amplificatore operazionale rispetto a quello di riferimento. Con U (tensione di ingresso diretta) inferiore o uguale a Vref (tensione di riferimento in uscita), ci sarà una bassa tensione simile, a causa della quale il transistor non si aprirà e la corrente non scorrerà attraverso il circuito anodo-catodo. Non appena U supera Vref all'uscita dell'amplificatore operazionale, viene generata una tensione che può accendere il transistor e far fluire la corrente dal catodo all'anodo, il che fa funzionare il microcircuito.
TL 341 è un microcircuito a tre pin. Ogni gamba ha il proprio nome 1 - riferimento (uscita), 2 - anodo (anodo) e 3 - catodo (catodo).
In pratica la piedinatura è diversa e dipende dal tipo di custodia scelta dal produttore durante la realizzazione del prodotto. TL431 è disponibile in in gran numero casi diversi, dall'antico TO-92 al moderno SOT-23. La piedinatura di tl431, a seconda del tipo di custodia, è mostrata in Figura 3.
Gli analoghi domestici di tl431 sono i microcircuiti KR142EN19A e K1156EP5T. Gli analoghi stranieri includono:
Le principali caratteristiche tecniche del chip tl 341 sono:
Dalle caratteristiche si può vedere che il microcircuito può essere utilizzato con un intervallo di tensione abbastanza ampio, ma la capacità di carico della corrente è molto ridotta. Per diventare più seri, si collegano al circuito del catodo transistor di potenza, che controllano i parametri di uscita.
Il chip tl 431 è un diodo zener integrato. Ha tre schemi di commutazione:
Opzione 1: circuito a 2,48 V.
Il circuito di commutazione del diodo zener da 2,48 volt è dotato di un convertitore monostadio. Il valore medio della corrente di esercizio in un tale sistema è 5,3 A. Un circuito costituito da due resistori collegati in parallelo (2,4 e 2,26 kΩ ciascuno) è montato sull'uscita di riferimento (circuito di tensione di riferimento). Questi resistori sono preliminarmente alimentati con una tensione di 5 V, che, dopo aver attraversato il circuito, diventa 2,48.
Per aumentare la sensibilità del diodo zener vengono utilizzati vari modulatori, principalmente del tipo a dipolo con capacità inferiore a 3 pF (picofarad). I diodi Zener sono collegati al catodo.
Opzione 2: circuito di commutazione 3,3 V.
Il circuito di commutazione da 3,3 V utilizza anche un convertitore monostadio e un resistore da 1 kΩ collegato al catodo. Davanti alla resistenza è posizionato un alimentatore di terze parti da 3 V. Un condensatore da 10 nF collegato a terra è collegato al pin (ref). L'anodo in un tale circuito è piantato direttamente a terra e il catodo e i circuiti di ingresso sono collegati da due punti comuni.
Il problema con questo circuito di commutazione è l'elevata probabilità di accadimento corto circuito(KZ). Per ridurre il rischio di cortocircuito, dopo i diodi zener è montato un fusibile.
Per amplificare il segnale, all'uscita sono collegati filtri speciali. In un tale circuito di commutazione, gli indicatori di tensione e corrente medi sono 5 V / 3,5 A e la precisione di stabilizzazione è inferiore al 3%. Il diodo zener è collegato tramite un adattatore vettoriale, quindi è necessario selezionare un transistor di tipo ragionevole.La capacità media del modulatore dovrebbe essere 4,2 pF. I trigger possono essere utilizzati per aumentare la conduzione di corrente.
Questo chip è utilizzato negli alimentatori per TV e computer. Tuttavia, sulla sua base è possibile formare indipendenti circuiti elettrici alcuni dei quali sono:
Uno stabilizzatore di corrente è uno dei circuiti più semplici che possono essere implementati su un chip tl 341. Si compone dei seguenti elementi:
Il ruolo principale in questo circuito è svolto dal resistore shunt R 2, che, a causa del feedback, imposta il valore, la tensione è pari a 2,5 V. Per questo motivo, la corrente di uscita assumerà la seguente forma: I = 2,5 / R2.
Indicatore sonoro basato su tl 341 is un semplice circuito mostrato in Figura 5
Tale indicatore sonoro può essere utilizzato per monitorare il livello dell'acqua in qualsiasi contenitore. Il sensore è circuito elettronico in un alloggiamento con due elettrodi al piombo in acciaio inossidabile, uno dei quali si trova a 20 mm più in alto dell'altro.
Nel momento in cui i conduttori del sensore entrano in contatto con l'acqua, la resistenza diminuisce e tl 341 passa in modalità lineare tramite i resistori R 1 e R 2. Ciò contribuisce alla comparsa dell'autogenerazione alla frequenza di risonanza e alla formazione di un segnale audio .
La domanda su come controllare tl431 con un multimetro è posta da molti. La risposta è abbastanza semplice da controllare il chip tl341 o le sue modifiche tl431a devi fare quanto segue:
Buon pomeriggio amici!
Oggi faremo conoscenza con un altro componente hardware utilizzato nella tecnologia informatica. Non è usato così spesso come, diciamo, o, ma anche degno di nota.
Negli alimentatori computer personale puoi trovare un chip sorgente di tensione di riferimento (ION) TL431.
Puoi pensarlo come un diodo zener regolabile.
Ma questo è precisamente un microcircuito, poiché al suo interno sono collocati più di una dozzina di transistor, senza contare gli altri elementi.
Un diodo zener è una cosa che mantiene (cerca di mantenere) una tensione costante attraverso il carico. "Perché è necessario?" - tu chiedi.
Il fatto è che i microcircuiti che compongono un computer, sia grandi che piccoli, possono funzionare solo in un determinato (non molto ampio) intervallo di tensioni di alimentazione. Se l'intervallo viene superato, il loro fallimento è molto probabile.
Pertanto, in (non solo computer) circuiti e componenti vengono utilizzati per stabilizzare la tensione.
Con un certo intervallo di tensioni tra anodo e catodo (e un certo intervallo di correnti catodiche), il microcircuito fornisce alla sua uscita ref una tensione di riferimento di 2,5 V rispetto all'anodo.
Utilizzando circuiti esterni (resistori), è possibile variare la tensione tra anodo e catodo in un intervallo abbastanza ampio, da 2,5 a 36 V.
Pertanto, non è necessario cercare diodi zener per una tensione specifica! Puoi semplicemente modificare i valori del resistore e ottenere il livello di tensione di cui abbiamo bisogno.
A blocchi di computer alimentazione c'è una sorgente di tensione in standby + 5VSB.
Se la spina di alimentazione è collegata alla rete, è presente su uno dei pin del connettore di alimentazione principale, anche se il computer non è acceso.
Allo stesso tempo, parte dei componenti della scheda madre del computer è sotto questa tensione..
È con il suo aiuto che viene avviata la parte principale dell'alimentatore, da un segnale dalla scheda madre. Anche il chip TL431 è spesso coinvolto nella formazione di questa tensione.
In caso di guasto, il valore della tensione di standby può differire - e abbastanza fortemente - dal valore nominale.
Come può questo minacciarci?
Se la tensione + 5VSB è più del necessario, il computer potrebbe "congelarsi", poiché parte del chipset della scheda madre è alimentato da una tensione maggiore.
A volte questo comportamento del computer inganna un riparatore inesperto. Dopotutto, ha misurato le tensioni di alimentazione principali dell'alimentatore +3,3 V, +5 V, +12 V - e ha visto che rientravano nella tolleranza.
Inizia a scavare altrove e dedica molto tempo alla risoluzione dei problemi. E dovevi solo misurare la tensione della sorgente in servizio!
Ricordiamo che la tensione +5VSB deve essere entro il 5% di tolleranza, ovvero si trovano nell'intervallo 4,75 - 5,25 V.
Se la tensione della sorgente di standby è inferiore al necessario, il computer potrebbe non avviarsi affatto.
È impossibile "risuonare" questo microcircuito come un normale diodo zener.
Per assicurarti che funzioni, devi assemblare un piccolo circuito per il test.
In questo caso, la tensione di uscita in prima approssimazione è descritta dalla formula
Vo = (1 + R2/R3) * Vref (vedi datasheet*), dove Vref è una tensione di riferimento di 2,5 V.
Alla chiusura del pulsante S1 la tensione di uscita avrà un valore di 2,5 V (tensione di riferimento), al suo rilascio avrà un valore di 5 V.
Pertanto, premendo e premendo il pulsante S1 e misurando il segnale all'uscita del circuito, è possibile verificare lo stato (o il malfunzionamento) del microcircuito.
Il circuito di prova può essere realizzato come modulo separato utilizzando un connettore DIP a 16 pin con un passo di 2,5 mm. Le sonde di alimentazione e del tester sono collegate ai terminali di uscita del modulo.
Per controllare il microcircuito, è necessario inserirlo nel connettore, premere il pulsante e guardare il display del tester.
Se il chip non è inserito nella presa, la tensione di uscita sarà di circa 10 V.
È tutto! Semplice, non è vero?
*La scheda tecnica è un dato di riferimento (scheda tecnica) per i componenti elettronici. Possono essere trovati con un motore di ricerca su Internet.
Victor Geronda era con te. Ci vediamo sul blog!
TL431 è uno dei circuiti integrati più prodotti in serie, dalla sua uscita nel 1978, TL431 è stato installato nella maggior parte degli alimentatori per computer, laptop, TV, apparecchiature video-audio e altri dispositivi elettronici di consumo.
Il TL431 è un riferimento di tensione programmabile di precisione. Tale popolarità è dovuta al basso costo, all'elevata precisione e alla versatilità.
Il principio di funzionamento del TL431 è facilmente comprensibile dallo schema a blocchi: se la tensione all'ingresso della sorgente è inferiore alla tensione di riferimento Vref, allora l'uscita dell'amplificatore operazionale ha una bassa tensione, rispettivamente, il transistor è chiuso e la corrente dal catodo all'anodo non scorre (più precisamente, non supera 1 mA). Se la tensione di ingresso supera Vref, l'amplificatore operazionale accenderà il transistor e la corrente scorrerà dal catodo all'anodo.
Il TL431 è disponibile in un'ampia varietà di pacchetti, dall'antico TO-92 al moderno SOT-23.
Il TL431 ha anche analogo domestico: KR142EN19A.
La precisione della sorgente di tensione di riferimento TL431 dipende dalla sesta lettera nella designazione:
Si può vedere che il TL431 può funzionare in un ampio intervallo di tensione, ma la capacità di corrente non è così grande: solo 100 mA e la potenza dissipata da tali casi non supera le centinaia di miglia di watt. Per ottenere correnti più gravi è opportuno utilizzare come sorgente di tensione di riferimento il diodo zener integrato, affidando la funzione di regolazione a potenti transistor.
Il principio del regolatore di compensazione sul TL431 è lo stesso di un diodo zener convenzionale: la differenza di tensione tra ingresso e uscita è compensata da un potente transistor bipolare. Ma la precisione della stabilizzazione è maggiore a causa del fatto che Feedback preso dall'uscita dello stabilizzatore. La resistenza R1 deve essere calcolata per una corrente minima di 5 mA, R2 e R3 sono calcolati come per uno stabilizzatore parametrico.
Per stabilizzare le correnti a livello di unità e decine di ampere, è indispensabile un transistor in uno stabilizzatore di compensazione, è necessario uno stadio di amplificazione intermedio. Entrambi i transistor funzionano secondo lo schema con un inseguitore di emettitore, ad es. la corrente aumenta, ma la tensione non aumenta.
La figura mostra un circuito reale di uno stabilizzatore di compensazione su TL431, in esso sono comparsi nuovi componenti: resistore R2 che limita la corrente della base VT1 (ad esempio 330 Ohm), resistore R3 - che compensa la corrente inversa del collettore VT2 (che è particolarmente importante quando si riscalda VT2) (ad esempio 4,7 kOhm ) e il condensatore C1 - aumentando la stabilità dello stabilizzatore alle alte frequenze (ad esempio, 0,01 uF).
Il seguente circuito è un regolatore di corrente termicamente stabile. Il resistore R2 è una specie di shunt su cui viene mantenuta una tensione di 2,5 V utilizzando il feedback. Pertanto, se trascuriamo la corrente di base rispetto alla corrente del collettore, otteniamo la corrente al carico In = 2,5 / R2. Se il valore viene sostituito in ohm, la corrente sarà in ampere, se sostituito in kilo ohm, la corrente sarà in miglia ampere.
TL431 ha trovato il suo impiego non solo come sorgente di riferimento di tensione, ma anche in molte altre applicazioni. Ad esempio, poiché la corrente di ingresso di TL431 è 2-4 μA, è possibile costruire un relè a tempo basato su questo microcircuito: quando il contatto S1 si apre, C1 inizia a caricarsi lentamente attraverso R1 e quando la tensione all'ingresso TL431 raggiunge 2,5 V, il transistor di uscita DA1 si aprirà e attraverso il LED dell'accoppiatore ottico PC817 inizierà a fluire corrente, rispettivamente, il fototransistor aprirà e chiuderà il circuito esterno.
In questo circuito, il resistore R2 limita la corrente attraverso l'accoppiatore ottico e lo stabilizzatore (ad esempio 680 ohm), R3 è necessario per evitare che il LED si accenda dagli ausiliari del TL431 (ad esempio 2 kOhm).
Differenza principale caricabatterie dall'alimentazione - una chiara limitazione della corrente di carica. Il seguente circuito ha due modalità di vincolo:
Mentre la tensione di uscita è inferiore a 4,2 V, la corrente di uscita è limitata, quando la tensione raggiunge 4,2 V, la tensione inizia a essere limitata e la corrente di carica diminuisce.
Nel diagramma seguente, la limitazione della corrente viene eseguita dai transistor VT1, VT2 e dai resistori R1-R3. Il resistore R1 svolge la funzione di uno shunt, quando la tensione ai suoi capi supera 0,6 V (soglia di apertura VT1), il transistor VT1 apre e chiude il transistor VT2. Per questo motivo la tensione alla base di VT3 diminuisce, inizia a chiudersi e quindi la tensione di uscita diminuisce, e questo porta ad una diminuzione della corrente di uscita. Pertanto, il feedback attuale e il suo lavoro di stabilizzazione. Quando la tensione si avvicina al livello di 4,2 V, DA1 inizia a funzionare e limita la tensione all'uscita del caricabatterie.
E ora l'elenco dei valori dei componenti del circuito:
