Devo dizer imediatamente que este artigo não é uma panacéia. Para alguns pode não funcionar.
Primeiro, falarei sobre o TL431, e para que serve. O TL431 é um diodo zener controlado com o qual você pode obter uma tensão estabilizada em uma ampla faixa de 2,5 volts a 36 volts. Usando este chip, você pode fazer uma fonte de tensão de referência para fontes de alimentação, bem como para vários circuitos de medição.
Figura retirada da folha de dados da ON Semiconductor
Abaixo estão duas opções de folha de dados para este chip
Pinagem deste chip a melhor maneira exibido na folha de dados ON Semiconductor
Um pequeno detalhe encontrado na ficha técnica da Texas Instruments
Todas as figuras têm uma inscrição “vista superior”, isso se traduz como “vista superior” se você olhar desatenta para a folha de dados, sem saber o que isso pode significar, você pode dessoldá-la incorretamente na placa.
Em um dos meus circuitos, usei o chip TL431 e ele estava com defeito. Depois de pesquisar nos fóruns, encontrei uma maneira de verificar este chip. E em alguns lugares eu vi como esse microcircuito é chamado com um multímetro, mas, infelizmente, tudo isso não está certo. Eu também tentei primeiro verificar com um multímetro, mas imediatamente deixei de lado esse evento. E decidi tentar verificar com o testador de componentes universal, que foi comprado anteriormente no aliexpress.
Durante o teste, fiz uma tabela. Primeiro eu verifiquei no modo de dois terminais (se duas saídas são indicadas na tabela, você só precisa combinar as duas saídas).
Resultados de medição da primeira cópia
|
ânodo, cátodo |
|||
Medição 1 - REF; 2 - cátodo.
Medição 1 - ânodo; 2 - cátodo.
Medição 1 - REF, cátodo; 2 - ânodo.
Medição 1 - REF; 2 - cátodo, ânodo.
Medição 1 - REF, 2 - ânodo, 3 - cátodo.
Os resultados da medição da segunda instância.
|
ânodo, cátodo |
|||
Há uma pequena diferença. Olhando para a mesa, você percebe um certo padrão. Por exemplo, na linha 4, este é realmente o modo de operação do TL431 para obter 2,5 volts. Mas o mais interessante é o modo de medição no modo de três terminais. Em um caso, é definido como um transistor e, no segundo caso, como uma parte ausente. O mais interessante é quando o transistor é definido: o transistor de estrutura NPN é definido, o pino REF é definido como emissor, o ânodo como base e o cátodo como coletor. Entre o REF e o cátodo, o diodo é o cátodo, que é direcionado para o cátodo.
Com base nesses dados, já é possível julgar se o microcircuito é fixo ou não, e também determinar a pinagem.
Princípio de funcionamento TL431 e teste muito simples. Não foi em vão que toquei novamente neste tópico, este é um dos circuitos integrados mais produzidos em massa.
Seu lançamento começou em 1978. Ganhou grande popularidade através do uso de vários bloqueios de impulso fontes de alimentação para TVs, sintonizadores, DVDs e outros equipamentos de áudio e vídeo. E muitas vezes funciona em conjunto com um componente de rádio muito popular - um optoacoplador.
Para aqueles leitores que acham mais fácil perceber as informações de ouvido, aconselho a assistir ao vídeo no final da página.
O Tl431 é uma referência de tensão controlada com precisão.
Ganhou sua popularidade devido ao seu custo muito baixo e alta confiabilidade e precisão. O princípio de seu funcionamento é bastante simples de entender a partir dos diagramas de blocos.
Se a tensão na entrada da fonte for menor que a tensão de referência, na saída do amplificador operacional baixa voltagem, respectivamente, o transistor é fechado e a corrente do cátodo para o ânodo não flui (mais precisamente, é muito pequena e não excede 1 miliampère).
O circuito equivalente deste microcircuito pode ser representado como um diodo zener comum, onde a tensão de estabilização pode ser calculada pela fórmula abaixo:
Paramétrico: em tal estabilizador, é usada uma seção CVC do dispositivo, que possui uma grande inclinação (Wikipedia). Também pode ser feito no chip tl431.
Para fazer isso, você precisa apenas de três resistores, dois dos quais controlarão a entrada do microcircuito e, por assim dizer, programarão a tensão de saída. A tensão de saída pode ser calculada usando a fórmula Uout=Vref(1 + R1/R2). Em que Vref=2,5V
R1=R2(Uout/Vref - 1).
Além dos resistores R1 e R2, o circuito também contém o resistor R3; sua finalidade, como para um diodo zener simples, é um limitador de corrente
Principal especificações TL431:
tensão anodo-catodo: 2,5 ... 36 volts;
corrente anodo-catodo: 1 ... 100 mA (se você precisar de uma operação estável, não deve permitir uma corrente inferior a 5 mA);
Compensatório: tem feedback.
Nele, a tensão na saída do estabilizador é comparada com a de referência, a partir da diferença entre elas é formado um sinal de controle para o elemento regulador.
Para aumentar as correntes de estabilização de um transistor se torna pequeno, é necessário um estágio intermediário de amplificação.
Agora brevemente a finalidade dos componentes: Resistor R2, é o limitador de corrente da base do transistor vt1, você pode usar de 300 a 400 ohms. O resistor R3 compensa a corrente do coletor reverso do transistor vt2, você pode usar um resistor de 4,7 kΩ. O capacitor C1 aumenta a estabilidade do estabilizador em altas frequências, você pode usar 0,01 uF.
No chip tl431, você precisa montar um estabilizador de corrente termoestável.
O resistor R2, juntamente com o transistor vt1, é um tipo de shunt no qual uma tensão de 2,5 volts é mantida usando feedback. Você pode calcular a corrente de estabilização pela fórmula In=2,5/R2.
O LED acende quando a tensão excede o limite definido. Que pode ser calculado pela fórmula:
R2 \u003d 2,5 x Rl / (Uz - 2,5)
Aqui, os LEDs acenderão dependendo se a tensão excedeu ou, ao contrário, ficou abaixo do limite especificado.
Os sensores são conectados como um dos braços divisores ao contato de controle do estabilizador
você precisa fechar o cátodo e o eletrodo de controle
e deve mostrar como um diodo zener comum de 2,5 volts. Para fazer isso, você pode usar um testador chinês, ele mostrará dois diodos que se aproximam, um como um idiota comum e o outro como um diodo zener de dois e meio volts
O componente eletrônico tl 431 é um dos circuitos integrados cuja produção é produzida em massa desde 1978. É amplamente utilizado na maioria das fontes de alimentação de computadores, TVs e outros electrodomésticos como uma fonte de tensão de referência programável de precisão. Na prática, existem vários esquemas para ligar o tl431.
O microcircuito tem um design simples, composto pelos seguintes elementos: um gabinete, um amplificador operacional (op-amp), um transistor tl431 de saída e uma fonte de tensão de referência. Uma característica deste microcircuito é que ele desempenha as funções de um diodo zener.
Uma fonte de tensão de referência de 2,5 volts com alta estabilidade é conectada à entrada inversa do amplificador operacional (-), o emissor do transistor e o terra usando dois pontos comuns, um diodo de silício também está incluído no circuito de referência de pressão. Ele foi projetado para evitar a criação de corrente reversa e protege contra inversão de polaridade. A entrada direta ® é projetada para receber um sinal de outras placas, bem como alimentar o amplificador. Ele é conectado através de um diodo ao coletor do transistor também através de ponto comum. A saída do amplificador operacional é conectada à base do transistor.
Deve-se lembrar que o transistor usado nos microcircuitos desta série é capaz de suportar cargas de até 0,1 A e 36 V.
O funcionamento do microcircuito é baseado no princípio de exceder a tensão aplicada à entrada direta do amplificador operacional sobre a referência. Com U (tensão de entrada direta) menor ou igual a Vref (tensão de referência de saída), haverá uma baixa tensão semelhante, devido à qual o transistor não abrirá e a corrente não fluirá pelo circuito ânodo-catodo. Assim que U excede Vref na saída do amplificador operacional, é gerada uma tensão que pode ligar o transistor e fazer com que a corrente flua do cátodo para o ânodo, o que faz o microcircuito funcionar.
TL 341 é um microcircuito de três pinos. Cada perna tem seu próprio nome 1 - referência (saída), 2 - ânodo (ânodo) e 3 - cátodo (cátodo).
Na prática, a pinagem é diferente e depende do tipo de caixa escolhida pelo fabricante durante a fabricação do produto. TL431 está disponível em em grande número casos diferentes, do antigo TO-92 ao moderno SOT-23. A pinagem do tl431, dependendo do tipo de carcaça, é mostrada na Figura 3.
Análogos domésticos de tl431 são microcircuitos KR142EN19A e K1156EP5T. Os análogos estrangeiros incluem:
As principais características técnicas do chip tl 341 são:
Pode ser visto pelas características que o microcircuito pode ser usado com uma faixa de tensão bastante ampla, mas a capacidade de transporte de corrente é muito pequena. Para ficar mais sério, eles se conectam ao circuito catódico transistores de força, que controlam os parâmetros de saída.
O chip tl 431 é um diodo zener integrado. Possui três esquemas de comutação:
Opção 1: circuito de 2,48 V.
O circuito de comutação de diodo zener de 2,48 volts é equipado com um conversor de estágio único. O valor médio da corrente de operação em tal sistema é de 5,3 A. Um circuito composto por dois resistores conectados em paralelo (2,4 e 2,26 kΩ cada) é montado na saída ref (circuito de tensão de referência). Esses resistores são alimentados preliminarmente com uma tensão de 5 V, que, após passar pelo circuito, se transforma em 2,48.
Para aumentar a sensibilidade do diodo zener, vários moduladores são utilizados, principalmente do tipo dipolo com capacitância inferior a 3 pF (picofarad). Os diodos Zener são conectados ao cátodo.
Opção 2: circuito de comutação de 3,3 V.
O circuito de comutação de 3,3 V também usa um conversor de estágio único e um resistor de 1 kΩ conectado ao cátodo. Uma fonte de alimentação de terceiros de 3 V é colocada na frente da resistência. Um capacitor de 10 nF conectado ao terra é conectado ao pino (ref). O ânodo em tal circuito é plantado diretamente no solo, e o cátodo e os circuitos de entrada são conectados por dois pontos comuns.
O problema com este circuito de comutação é a alta probabilidade de ocorrência curto circuito(KZ). Para reduzir o risco de curto-circuito, um fusível é montado após os diodos zener.
Para amplificar o sinal, filtros especiais são conectados à saída. Nesse circuito de comutação, os indicadores médios de tensão e corrente são de 5 V / 3,5 A e a precisão de estabilização é inferior a 3%. O diodo zener é conectado através de um adaptador vetorial, então você precisa selecionar um transistor de tipo razoável.A capacitância média do modulador deve ser de 4,2 pF. Os gatilhos podem ser usados para aumentar a condução de corrente.
Este chip é usado em fontes de alimentação para TVs e computadores. No entanto, com base nele é possível formar circuitos elétricos alguns dos quais são:
Um estabilizador de corrente é um dos circuitos mais simples que podem ser implementados em um chip tl 341. É composto pelos seguintes elementos:
O papel principal neste circuito é desempenhado pelo resistor de derivação R 2, que, devido ao feedback, define o valor, a tensão é igual a 2,5 V. Por causa disso, a corrente de saída terá a seguinte forma: I = 2,5 / R2.
Indicador de som baseado em tl 341 é um circuito simples mostrado na Figura 5
Esse indicador sonoro pode ser usado para monitorar o nível de água em qualquer recipiente. O sensor é circuito eletronico em uma carcaça com dois eletrodos de chumbo de aço inoxidável, um dos quais está localizado 20 mm mais alto que o outro.
No momento em que os cabos do sensor entram em contato com a água, a resistência diminui e tl 341 muda para o modo linear através dos resistores R 1 e R 2. Isso contribui para o aparecimento de autogeração na frequência ressonante e a formação de um sinal de áudio .
A questão de como verificar o tl431 com um multímetro é feita por muitos. A resposta para isso é simples o suficiente para verificar o chip tl341 ou suas modificações tl431a você precisa fazer o seguinte:
Boa tarde amigos!
Hoje vamos nos familiarizar com outra peça de hardware que é usada na tecnologia da computação. Não é usado com tanta frequência quanto, digamos, ou, mas também notável.
Em fontes de alimentação computadores pessoais você pode encontrar um chip de fonte de tensão de referência (ION) TL431.
Você pode pensar nisso como um diodo zener ajustável.
Mas este é precisamente um microcircuito, pois nele são colocados mais de uma dúzia de transistores, sem contar outros elementos.
Um diodo zener é algo que mantém (procura manter) uma tensão constante na carga. "Por que isso é necessário?" - você pergunta.
O fato é que os microcircuitos que compõem um computador - grandes e pequenos - só podem funcionar em uma determinada faixa (não muito grande) de tensões de alimentação. Se o intervalo for excedido, sua falha é muito provável.
Portanto, em circuitos e componentes (não apenas de computador) são usados para estabilizar a tensão.
Com uma certa faixa de tensões entre o ânodo e o cátodo (e uma certa faixa de correntes do cátodo), o microcircuito fornece em sua saída uma tensão de referência de 2,5 V em relação ao ânodo.
Usando circuitos externos (resistores), você pode variar a tensão entre o ânodo e o cátodo em uma faixa bastante ampla - de 2,5 a 36 V.
Assim, não precisamos procurar diodos zener para uma tensão específica! Você pode simplesmente alterar os valores do resistor e obter o nível de tensão que precisamos.
NO blocos de computador fonte de alimentação há uma fonte de tensão de espera + 5VSB.
Se o plugue da fonte de alimentação estiver conectado à rede, ele estará presente em um dos pinos do conector de alimentação principal - mesmo que o computador não esteja ligado.
Ao mesmo tempo, parte dos componentes da placa-mãe do computador está sob essa tensão..
É com a ajuda dela que a parte principal da fonte de alimentação é lançada - por um sinal da placa-mãe. O chip TL431 também está frequentemente envolvido na formação dessa voltagem.
Quando falha, o valor da tensão de espera pode diferir - e bastante - do valor nominal.
Como isso pode nos ameaçar?
Se a tensão + 5VSB for maior que o necessário, o computador pode “congelar”, pois parte do chipset da placa-mãe é alimentado por tensão aumentada.
Às vezes, esse comportamento do computador engana um técnico inexperiente. Afinal, ele mediu as principais tensões de alimentação da fonte de alimentação +3,3 V, +5 V, +12 V - e viu que estavam dentro da tolerância.
Ele começa a cavar em outro lugar e passa muito tempo solucionando problemas. E você só tinha que medir a tensão da fonte em serviço!
Lembre-se de que a tensão +5VSB deve estar dentro da tolerância de 5%, ou seja, situam-se na faixa de 4,75 - 5,25 V.
Se a voltagem da fonte de espera for menor que a necessária, o computador pode não iniciar.
É impossível “tocar” este microcircuito como um diodo zener regular.
Para ter certeza de que funciona, você precisa montar um pequeno circuito para teste.
Neste caso, a tensão de saída na primeira aproximação é descrita pela fórmula
Vo = (1 + R2/R3) * Vref (ver folha de dados*), onde Vref é uma tensão de referência de 2,5 V.
Quando o botão S1 for fechado, a tensão de saída terá um valor de 2,5 V (tensão de referência), quando for solto, terá um valor de 5 V.
Assim, pressionando e pressionando o botão S1 e medindo o sinal na saída do circuito, você pode verificar a saúde (ou mau funcionamento) do microcircuito.
O circuito de teste pode ser feito como um módulo separado usando um conector DIP de 16 pinos com passo de 2,5 mm. As sondas de alimentação e do testador são conectadas aos terminais de saída do módulo.
Para verificar o microcircuito, você precisa inseri-lo no conector, pressionar o botão e olhar para a tela do testador.
Se o chip não estiver inserido no soquete, a tensão de saída será de aproximadamente 10 V.
Isso é tudo! Simples, não é?
*Folha de dados são dados de referência (folhas de dados) para componentes eletrônicos. Eles podem ser encontrados com um mecanismo de busca na Internet.
Victor Geronda estava com você. Nos vemos no blog!
O TL431 é um dos circuitos integrados mais produzidos em massa, desde seu lançamento em 1978, o TL431 foi instalado na maioria das fontes de alimentação para computadores, laptops, TVs, equipamentos de áudio e vídeo e outros eletrônicos de consumo.
O TL431 é uma referência de tensão programável de precisão. Tal popularidade se deve ao baixo custo, alta precisão e versatilidade.
O princípio de operação do TL431 é fácil de entender a partir do diagrama de blocos: se a tensão na entrada da fonte for menor que a tensão de referência Vref, a saída do amplificador operacional terá baixa tensão, respectivamente, o transistor é fechado e a corrente do cátodo para o ânodo não flui (mais precisamente, não excede 1 mA). Se a tensão de entrada exceder Vref, o amplificador operacional ligará o transistor e a corrente fluirá do cátodo para o ânodo.
O TL431 vem em uma ampla variedade de pacotes, desde o antigo TO-92 até o moderno SOT-23.
O TL431 também tem análogo doméstico: KR142EN19A.
A precisão da fonte de tensão de referência TL431 depende da 6ª letra na designação:
Pode-se ver que o TL431 pode operar em uma ampla faixa de tensão, mas a capacidade de corrente não é tão grande - apenas 100 mA, e a potência dissipada por esses casos não excede centenas de quilômetros de watts. Para obter correntes mais sérias, o diodo zener integrado deve ser usado como fonte de tensão de referência, confiando a função de regulação a transistores potentes.
O princípio do regulador de compensação no TL431 é o mesmo de um diodo zener convencional: a diferença de tensão entre a entrada e a saída é compensada por um poderoso transistor bipolar. Mas a precisão de estabilização é maior devido ao fato de que Comentários retirado da saída do estabilizador. O resistor R1 deve ser calculado para uma corrente mínima de 5 mA, R2 e R3 são calculados da mesma forma que para um estabilizador paramétrico.
Para estabilizar correntes no nível de unidades e dezenas de amperes, é indispensável um transistor em um estabilizador de compensação, é necessário um estágio intermediário de amplificação. Ambos os transistores funcionam de acordo com o esquema com um seguidor de emissor, ou seja, a corrente aumenta, mas a tensão não aumenta.
A figura mostra um circuito real de um estabilizador de compensação no TL431, novos componentes apareceram nele: resistor R2 limitando a corrente da base VT1 (por exemplo 330 Ohm), resistor R3 - compensando a corrente reversa do coletor VT2 (que é especialmente importante ao aquecer VT2) (por exemplo 4,7 kOhm ) e capacitor C1 - aumentando a estabilidade do estabilizador em altas frequências (por exemplo, 0,01 uF).
O circuito a seguir é um regulador de corrente termicamente estável. O resistor R2 é uma espécie de shunt no qual é mantida uma tensão de 2,5 V por realimentação, assim, se desprezarmos a corrente de base em relação à corrente do coletor, obtemos a corrente na carga In = 2,5 / R2. Se o valor for substituído em ohms, a corrente será em amperes, se for substituído em kilo ohms, a corrente será em milhas amperes.
O TL431 encontrou seu uso não apenas como fonte de referência de tensão, mas também em muitas outras aplicações. Por exemplo, devido ao fato de que a corrente de entrada do TL431 é de 2-4 μA, é possível construir um relé de tempo baseado neste microcircuito: quando o contato S1 abre, C1 começa a carregar lentamente através de R1 e quando a tensão na entrada TL431 atingir 2,5 V, o transistor de saída DA1 abrirá e através do LED do optoacoplador PC817 começará a fluir corrente, respectivamente, o fototransistor abrirá e fechará o circuito externo.
Neste circuito, o resistor R2 limita a corrente através do optoacoplador e do estabilizador (por exemplo, 680 ohms), R3 é necessário para evitar que o LED acenda dos auxiliares do TL431 (por exemplo, 2 kOhm).
Principal diferença carregador da fonte de alimentação - uma limitação clara da corrente de carga. O circuito a seguir tem dois modos de restrição:
Enquanto a tensão de saída é inferior a 4,2 V, a corrente de saída é limitada, quando a tensão atinge 4,2 V, a tensão começa a ser limitada e a corrente de carga diminui.
No diagrama a seguir, a limitação de corrente é realizada pelos transistores VT1, VT2 e resistores R1-R3. O resistor R1 desempenha a função de um shunt, quando a tensão nele ultrapassa 0,6 V (limiar de abertura VT1), o transistor VT1 abre e fecha o transistor VT2. Por causa disso, a tensão na base do VT3 cai, ele começa a fechar e, portanto, a tensão de saída diminui, e isso leva a uma diminuição na corrente de saída. Assim, o feedback atual e sua estabilização funcionam. Quando a tensão se aproxima do nível de 4,2 V, DA1 começa a funcionar e limita a tensão na saída do carregador.
E agora a lista de valores dos componentes do circuito:
