TL431 वोल्टेज नियामक विस्तृत गाइड
2024-04-17 16129

TL431 एक तीन-टर्मिनल नियंत्रित सटीक संदर्भ है जो अच्छे तापमान स्थिरता के साथ एकीकृत चिप है।इसकी उच्च सटीकता, कम quiescent वर्तमान और आउटपुट शोर के कारण, यह व्यापक रूप से विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपयोग किया जाता है, जैसे कि स्वचालित नियंत्रण, बिजली प्रबंधन और बिजली रूपांतरण।सभी को TL431 की बेहतर समझ रखने में मदद करने के लिए, इस लेख ने TL431 के बारे में प्रासंगिक जानकारी संकलित की है।आएँ और एक नज़र डालें।

TL431 संयुक्त राज्य अमेरिका में संयुक्त रूप से टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स शामिल (TI) और मोटोरोला द्वारा संयुक्त रूप से निर्मित 2.50V से 36V समायोज्य सटीक शंट नियामक है।इसमें समायोज्य वर्तमान आउटपुट की क्षमता है और संदर्भ वोल्टेज स्रोत के रूप में कार्य करता है।TL431 श्रृंखला में TL431C, TL431AC, TL431I, TL431AI, TL431M, TL431Y, कुल छह मॉडल शामिल हैं।ये मॉडल तकनीकी संकेतकों में केवल मामूली अंतर के साथ एक समान आंतरिक सर्किट संरचना साझा करते हैं।इसके कॉम्पैक्ट आकार, सटीक समायोज्य संदर्भ वोल्टेज, और बड़े आउटपुट करंट के कारण, TL431 का उपयोग विभिन्न प्रकार के नियामकों को डिजाइन करने के लिए किया जा सकता है।इसकी प्रदर्शन विशेषताओं में 36V तक लगातार समायोज्य आउटपुट वोल्टेज, 0.1mA से 100mA से 100ma से एक विस्तृत ऑपरेटिंग वर्तमान रेंज, 0.22 ओम का एक विशिष्ट गतिशील प्रतिरोध और कम आउटपुट शोर शामिल हैं।इसके अतिरिक्त, इसमें 37V का अधिकतम इनपुट वोल्टेज, 150MA का अधिकतम ऑपरेटिंग करंट, 2.5V का आंतरिक संदर्भ वोल्टेज और 2.5V से 30V तक एक आउटपुट वोल्टेज रेंज है।

TL431 की संदर्भ वोल्टेज सटीकता, 2 प्रतिशत या उससे अधिक तक पहुंच सकती है, जिससे यह वोल्टेज की एक विस्तृत श्रृंखला पर स्थिर और सटीक आउटपुट वोल्टेज प्रदान करने में सक्षम हो सकता है।

TL431 में तेजी से गतिशील प्रतिक्रिया है।यह बिजली की आपूर्ति लोड परिवर्तनों के जवाब में आउटपुट वोल्टेज को जल्दी से समायोजित कर सकता है, एक स्थिर बिजली आपूर्ति उत्पादन सुनिश्चित करता है।

जैसा कि TL431 एक त्रुटि एम्पलीफायर और एक संदर्भ वोल्टेज स्रोत को एकीकृत करता है, यह सर्किट डिजाइन को सरल करता है, सर्किट आकार को कम करता है, और बिजली की आपूर्ति लागत को कम करता है।

TL431 के आउटपुट वोल्टेज को दो बाहरी प्रतिरोधों का उपयोग करके समायोजित किया जा सकता है, जो 2.5V से 36V तक एक समायोजन रेंज की पेशकश करता है, जो विभिन्न बिजली आपूर्ति सर्किट के लिए पर्याप्त है।

किसी भी डिवाइस की वर्तमान, वोल्टेज और वाट्सेज रेटिंग इसकी बिजली की आवश्यकताओं को इंगित करती हैं, अर्थात, इसके संचालन के लिए वर्तमान और वोल्टेज कितना पर्याप्त है।निम्न तालिका TL431 की वर्तमान, शक्ति और वोल्टेज रेटिंग प्रदान करती है।

यह मापने के लिए कि क्या TL431 का प्रदर्शन अच्छा है, हमें इसके पिन को संदर्भ टर्मिनल, एनोड और कैथोड के रूप में पहचानने की आवश्यकता है।पिन की पुष्टि करने के बाद, हम मापने के लिए नीचे दिए गए चरणों का पालन कर सकते हैं।सबसे पहले, हम मल्टीमीटर की सीमा को RXLK ब्लॉक में समायोजित करते हैं, ब्लैक पेन को एनोड से कनेक्ट करते हैं, और लाल पेन कैथोड से।इस समय जो मापा जाता है वह TL431 का आगे प्रतिरोध है।इसके बाद, हम परीक्षण की ओर इंटरेक्शन करते हैं, अर्थात्, ब्लैक पेन कैथोड से जुड़ा हुआ है और लाल पेन एनोड से जुड़ा हुआ है।इस समय, अनंत रिवर्स प्रतिरोध प्रदर्शित किया जाना चाहिए।इसका मतलब यह है कि जब वर्तमान एनोड से कैथोड तक प्रवाहित होता है, तो TL431 को सामान्य रूप से चालू किया जा सकता है;और जब करंट कैथोड से एनोड तक बहता है, तो TL431 बंद हो जाता है।अगला, हम अभी भी RXLK ब्लॉक पर मल्टीमीटर रेंज रखते हैं, ब्लैक पेन को संदर्भ टर्मिनल से कनेक्ट करते हैं, और लाल पेन को कैथोड से जोड़ते हैं।इस समय, इसके माध्यम से कोई वर्तमान प्रवाह नहीं होना चाहिए, अर्थात, मीटर पर कोई संकेत नहीं है।फिर, जब हम एक हाथ से काली कलम और दूसरे हाथ से एनोड को छूते हैं, तो पॉइंटर को महत्वपूर्ण रूप से स्विंग करना चाहिए।जब यह स्थिति पूरी हो जाती है, तो हाथ से छुआ गया पिन संदर्भ टर्मिनल है।अंतिम चरण संदर्भ टर्मिनल और एनोड को शॉर्ट-सर्किट करना है, अर्थात, एक ही समय में संदर्भ टर्मिनल और एनोड से प्रवाह को प्रवाहित करने की अनुमति देता है।इस मामले में, यदि ब्लैक टेस्ट लीड कैथोड से जुड़ा होता है और रेड टेस्ट लीड एनोड से जुड़ा होता है, तो आमतौर पर एक छोटा वोल्टेज ड्रॉप होगा;इसके विपरीत, यदि ब्लैक टेस्ट लीड एनोड से जुड़ा होता है और रेड टेस्ट लीड कैथोड से जुड़ा होता है, तो आम तौर पर अपेक्षाकृत बड़ा वोल्टेज ड्रॉप होगा।इस माप का सिद्धांत आगे और रिवर्स चालन के दौरान TL431 के विभिन्न वोल्टेज बूंदों पर आधारित है।

वोल्टेज मॉनिटर

क्राउबर सर्किट

शंट नियामक

प्रिसिजन करंट लिमिटर

उच्च-वर्तमान शंट नियामक

संदर्भ के साथ PWM कनवर्टर

उच्च-वर्तमान श्रृंखला नियामक सटीक

TL431 में तीन पिन हैं, जो संदर्भ टर्मिनल, एनोड और कैथोड हैं।इन तीन पिनों को अलग करने के लिए, हम उन्हें बाएं से दाएं की व्यवस्था कर सकते हैं, जिसमें लोगो का सामना करना पड़ रहा है।विशेष रूप से, संदर्भ टर्मिनल संदर्भ वोल्टेज को इनपुट करने के लिए उपयोग किया जाने वाला पिन है;एनोड वह पिन है जिसके माध्यम से वर्तमान प्रवाह होता है;और कैथोड वह पिन है जिसमें से करंट बहता है।व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, कैथोड आमतौर पर एक वर्तमान-सीमित अवरोधक के माध्यम से बिजली की आपूर्ति के सकारात्मक पोल से जुड़ा होता है, जबकि एनोड बिजली की आपूर्ति के नकारात्मक पोल से जुड़ा होता है।इसका पिन आरेख इस प्रकार है:

पिन 1 (संदर्भ): यह पिन ज़ेनर डायोड की वोल्टेज रेटिंग सेट करता है।

पिन 2 (एनोड): समतुल्य ज़ेनर डायोड का एनोड

पिन 3 (कैथोड): समतुल्य ज़ेनर डायोड का कैथोड

TL431 उत्कृष्ट स्थिरता के साथ एक तीन-टर्मिनल समायोज्य शंट नियामक है।यह अक्सर एक समायोज्य वोल्टेज संदर्भ के रूप में उपयोग किया जाता है।इसकी बाहरी संरचना में तीन पिन होते हैं: कैथोड, एनोड और संदर्भ वोल्टेज।आंतरिक संरचना जैसा कि चित्र में दिखाया गया है।TL431 के अधिकांश अनुप्रयोगों में, एनोड आमतौर पर जमीन से जुड़ा होता है, और कैथोड का एक हिस्सा ब्लॉक आरेख के निचले बाएं कोने में दर्पण वर्तमान स्रोत के माध्यम से प्रवाहित होता है।अवरोधक पर इस वर्तमान द्वारा उत्पन्न वोल्टेज ड्रॉप, साथ ही ट्रांजिस्टर के बेस बी और एमिटर ई के बीच वोल्टेज ड्रॉप, एक साथ 2.5V के संदर्भ वोल्टेज का गठन करता है।TL431 की मध्यवर्ती चरण संरचना एक अंतर एम्पलीफायर सर्किट के बराबर है, जबकि इसका आउटपुट चरण एक डार्लिंगटन संरचना को अपनाता है।इसलिए, TL431 में न केवल एक आंतरिक रूप से एकीकृत वोल्टेज संदर्भ फ़ंक्शन है, बल्कि एक परिचालन एम्पलीफायर सर्किट के कार्य को भी एकीकृत करता है।

इसके कार्य के अनुसार, TL431 में आंतरिक रूप से एकीकृत 2.5V संदर्भ वोल्टेज, एक अंतर ऑप-एएमपी और एक खुला कलेक्टर ट्रांजिस्टर शामिल हैं।TL431 का एक सरलीकृत आरेख नीचे दिखाया गया है।जब संदर्भ वोल्टेज पिन पर वोल्टेज 2.5V के आंतरिक संदर्भ वोल्टेज की तुलना में कम होता है, तो ओपी-एएमपी एक निम्न स्तर को आउटपुट करता है, जिस समय ट्रायोड ऑफ स्टेट में होता है, टीएल 431 में कोई वर्तमान प्रवाह नहीं होता है (टिनी रिसाव की अनदेखीमौजूदा);और जब संदर्भ वोल्टेज पिन पर वोल्टेज आंतरिक संदर्भ वोल्टेज से अधिक होता है, तो ओपी-एएमपी एक उच्च स्तर को आउटपुट करता है, ट्रायोड कैथोड से वर्तमान का संचालन और आकर्षित करता है, और तेजी से संतृप्ति क्षेत्र में प्रवेश करता है।केवल जब संदर्भ वोल्टेज पिन पर वोल्टेज संदर्भ वोल्टेज के बहुत करीब होता है, तो ट्रायोड प्रवर्धन क्षेत्र में काम करेगा, कैथोड से एक निरंतर वर्तमान निकालने के लिए।विश्लेषण से पता चलता है कि बिजली की आपूर्ति को स्विच करने में, मूल संरचना जिसमें असतत संदर्भ वोल्टेज की आवश्यकता होती है और प्रतिक्रिया के लिए ओपी-एएमपी को अच्छी तरह से TL431 द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है।

TL431 का उपयोग करते समय, हमें निम्नलिखित पहलुओं पर ध्यान देना चाहिए।

TL431 के माध्यम से बहने वाली न्यूनतम वर्तमान को 1MA से ऊपर रखा जाना चाहिए, अन्यथा, यह अपने वोल्टेज विनियमन प्रदर्शन को खो देगा।इसी समय, TL431 को नुकसान पहुंचाने से बचने के लिए अधिकतम वर्तमान 100mA से अधिक नहीं हो सकता है।

चूंकि TL431 के आंतरिक संदर्भ वोल्टेज VREF को कैथोड करंट द्वारा बनाए रखा जाता है, और यह वर्तमान सामान्य संचालन सुनिश्चित करने के लिए एक निश्चित सीमा से अधिक होना चाहिए, इसलिए आवेदन के दौरान विशेष ध्यान देने की आवश्यकता होती है: जब TL431 का आउटपुट पोल होता है।कट-ऑफ राज्य, कैथोड को अभी भी 0.2mA से अधिक होल्डिंग करंट बनाए रखने की आवश्यकता है;जब आउटपुट पोल संतृप्ति में होता है, तो पोल के बीच का वोल्टेज यह सुनिश्चित करने के लिए कि टीएल 431 सामान्य रूप से संचालित हो सकता है, यह सुनिश्चित करने के लिए कम से कम 2.2V से अधिक होना चाहिए।

एक उदाहरण के रूप में आम टू -92 पैकेज लेते हुए, TL431 की अधिकतम बिजली की खपत 0.7W है।वास्तव में, सर्किट में TL431 की बिजली की खपत P की गणना फॉर्मूला P = Vo*I द्वारा की जा सकती है, जहां VO आउटपुट वोल्टेज है और मैं TL431 के माध्यम से वर्तमान है।इसलिए, जब आउटपुट 5V से अधिक नहीं होता है, तो TL431 140mA के अधिकतम वर्तमान को आउटपुट कर सकता है;जब आउटपुट वोल्टेज 7V होता है, तो यह बिजली की खपत सीमाओं के कारण केवल 10mA के वर्तमान को आउटपुट कर सकता है।आमतौर पर, TL431 की बिजली की खपत 0.5W से 1.2W तक होती है।जब यह उच्च तापमान, उच्च वोल्टेज या उच्च वर्तमान परिस्थितियों में काम करता है, तो हमें अत्यधिक बिजली की खपत के कारण प्रदर्शन गिरावट या क्षति को रोकने के लिए वेंटिलेशन, गर्मी अपव्यय और समग्र सर्किट की सुरक्षा पर विशेष ध्यान देना चाहिए।

सामग्री का चयन करते समय और बिछाने के लिए, हमें स्थिरता और विश्वसनीयता सुनिश्चित करने के लिए छोटे तापमान गुणांक, कम शोर और बड़ी बिजली क्षमता के साथ एक ही प्रकार के सटीक प्रतिरोधों को प्राथमिकता देनी चाहिए।सूत्र VO = 2.5*(1+R1/R2) के अनुसार, जब VO अधिकतम 36V का होता है, तो हम गणना कर सकते हैं कि R1 से R2 का अधिकतम अनुपात 13.4 है, अर्थात्, R1 का अधिकतम मूल्य 13.4 बार होना चाहिए।R2 का।इसके अलावा, TL431 के उच्च ओपन-लूप लाभ और तेजी से प्रतिक्रिया की गति के कारण, जब नमूना बिंदु (यानी, R1 और R2 का कनेक्शन बिंदु) दो ध्रुवों से बहुत दूर है, तो सर्किट स्वयं को ओवरशूट करने के लिए प्रवण हैउत्तेजना।इसलिए, डिजाइनिंग और उपयोग करते समय, हमें इस स्थिति से बचने के लिए नमूना बिंदु के स्थान पर विशेष ध्यान देने की आवश्यकता है।

हां, यह एक प्रोग्रामेबल ज़ेनर डायोड है।आउटपुट वोल्टेज 2.5 वोल्ट से 36 वोल्ट तक होता है।आउटपुट वोल्टेज सहिष्णुता। 4 प्रतिशत होगी।आउटपुट करंट या सिंक वर्तमान रेंज 1 एमए से 100 एमए तक।

TL431 मूल मानक शंट वोल्टेज संदर्भ है।TLV431 TLV का एक कम वोल्टेज संदर्भ विकल्प है, लेकिन इसमें कुछ अलग विनिर्देश भी हैं।

एक ओपन-लूप कॉन्फ़िगरेशन में TL431 का उपयोग अक्सर वोल्टेज तुलनित्र, अंडरवोल्टेज मॉनिटर, ओवरवॉल्टेज मॉनिटर, विंडो वोल्टेज डिटेक्टर और कई अन्य प्रकार के उपयोगों के रूप में किया जाता है।TL431 एक शंट वोल्टेज संदर्भ है जो आमतौर पर इन अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किया जाता है।

जब TL431 क्षतिग्रस्त हो जाता है, अगर एक ही मॉडल का कोई प्रतिस्थापन नहीं होता है, तो इसे सीधे KA431, μA431, LM431, YL431, S431, S431, आदि के साथ प्रतिस्थापित किया जा सकता है। TL431 प्रत्यय पत्र उत्पाद स्तर और ऑपरेटिंग तापमान रेंज को इंगित करते हैं।

TL431 और TL432 डिवाइस तीन-टर्मिनल एडजस्टेबल शंट नियामक हैं, जिनमें लागू मोटर वाहन, वाणिज्यिक और सैन्य तापमान रेंज पर निर्दिष्ट थर्मल स्थिरता है।आउटपुट वोल्टेज को दो बाहरी प्रतिरोधों के साथ VREF (लगभग 2.5 V) और 36 V के बीच किसी भी मूल्य पर सेट किया जा सकता है।