Anzeige- und Signalgeräte auf einer einstellbaren Zenerdiode TL431. So überprüfen Sie den Schaltplan der Referenzspannungsquelle TL431 431

Der integrierte Stabilisator TL431 wird üblicherweise in Netzteilen verwendet. Dennoch können Sie viele Einsatzbereiche dafür wählen. Wir werden in diesem Artikel einige dieser Schemata beschreiben und auch über nützliche und sprechen einfache Geräte, hergestellt mit dem TL431-Chip. Aber in diesem Fall muss man sich von dem Begriff „Mikroschaltung“ nicht einschüchtern lassen; er hat nur drei Ausgänge und ähnelt optisch einem einfachen TO90-Transistor mit geringer Leistung.

Was ist der TL431-Chip?

Zufälligerweise kennen alle Elektronikingenieure die magischen Zahlen TL431, analog zu 494. Was ist das?

Texas Instrument Company war der Ursprung der Halbleiterentwicklung. Bei der Herstellung elektronischer Komponenten standen sie schon immer an erster Stelle und blieben stets unter den Top Ten der Weltspitze. Der erste integrierte Schaltkreis wurde bereits 1958 von einem Mitarbeiter dieser Firma, Jack Kilby, entwickelt.

Heute produziert TI eine breite Palette von Mikroschaltungen, deren Namen mit den Buchstaben SN und TL beginnen. Hierbei handelt es sich jeweils um logische und analoge Mikroschaltungen, die für immer in die Geschichte des TI-Unternehmens eingegangen sind und immer noch weit verbreitet sind.

Zu den Favoriten in der Liste der „magischen“ Mikroschaltungen gehört höchstwahrscheinlich ein integrierter Stabilisator TL431. Im 3-Ausgangs-Paket dieser Mikroschaltung sind 10 Transistoren verbaut, deren Funktion mit einer einfachen Zenerdiode (Zenner-Diode) identisch ist.

Dank dieser Komplikation weist die Mikroschaltung jedoch eine erhöhte Kennliniensteilheit und eine höhere thermische Stabilität auf. Sein Hauptmerkmal besteht darin, dass mit Hilfe eines externen Teilers die Stabilisierungsspannung im Bereich von 2,6…32 Volt verändert werden kann. Im modernen TL431 hat das Analogon der unteren Schwelle 1,25 Volt.

Das Analogon TL431 wurde vom Ingenieur Barney Holland entwickelt, als er eine Stabilisatorschaltung einer anderen Firma kopierte. In unserem Land würde man „Rippen“ und nicht „Kopieren“ sagen. Und Holland hat eine Quelle aus dem ursprünglichen Schema übernommen Referenz Spannung und entwickelte auf dieser Basis einen separaten Stabilisatorchip. Zuerst hieß es TL430 und nach einigen Modifikationen wurde es als TL431 bekannt.

Seitdem ist viel Zeit vergangen, aber heute gibt es kein einziges Netzteil für einen Computer, in dem es nicht installiert ist. Die Schaltung hat auch in fast allen Schaltnetzteilen mit geringer Leistung Anwendung gefunden. Eine dieser Quellen ist heute in jedem Haushalt vorhanden – es ist ein Ladegerät für Mobiltelefone. Um diese Langlebigkeit kann man nur beneiden.

Holland entwickelte auch die nicht weniger berühmte und immer noch gefragte Schaltung TL494. Das Zweifrequenz-PWM-Controller, auf deren Grundlage viele Arten von Netzteilen hergestellt werden. Daher gilt die Zahl 494 auch zu Recht als „magisch“. Aber schauen wir uns nun verschiedene Produkte an, die auf dem TL431 basieren.

Alarme und Indikatoren

Die analogen Schaltkreise TL431 können nicht nur bestimmungsgemäß als Zenerdioden in Netzteilen eingesetzt werden. Basierend auf diesem Chip ist es möglich, verschiedene akustische Alarme und Beleuchtungsanzeigen zu erstellen. Mit diesen Geräten können viele verschiedene Parameter überprüft werden.

Für den Anfang das hier Normalspannung. Wenn eine physikalische Größe mithilfe von Sensoren als Spannung dargestellt wird, können Sie Geräte erstellen, die beispielsweise Folgendes steuern:

• Luftfeuchtigkeit und Temperatur;
• Wasserstand im Tank;
• Gas- oder Flüssigkeitsdruck;
• Erleuchtung

Das Funktionsprinzip dieses Alarms basiert auf der Tatsache, dass, wenn die Spannung an der Steuerelektrode der Zenerdiode DA1 (Ausgang 1) weniger als 2,6 Volt beträgt, die Zenerdiode geschlossen ist und nur ein geringer Strom durch sie fließt, normalerweise nein mehr als 0,20...0,30 mA. Dieser Strom reicht jedoch aus, damit die HL1-Diode schwach leuchtet. Um dieses Phänomen zu verhindern, können Sie einen Widerstand mit einem Widerstand parallel zur Diode anschließen ca. 1…2 KOhm.

Beträgt die Spannung an der Steuerelektrode mehr als 2,6 Volt, öffnet die Zenerdiode und die Diode HL1 leuchtet. Die erforderliche Spannungsbegrenzung durch die Zenerdiode DA1 und Diode HL1 wird durch R3 erzeugt. Der höchste Strom der Zenerdiode beträgt 100 mA, während die HL1-Diode bei gleichem Parameter nur 22 mA hat. Aus dieser Bedingung kann der Widerstandswert des Widerstands R3 berechnet werden. Genauer gesagt wird der Widerstand anhand der folgenden Formel berechnet.

R3=(Upit – Uhl – Uda) / Ihl, wobei:

• Uda – Strom auf einem offenen Chip (normalerweise 2 Volt);
• Uhl – Gleichstromabfall über der Diode;
• Upit – Versorgungsstrom;
• Ihl – Diodenspannung (im Bereich 4...12 mA).

Sie müssen auch bedenken, dass die höchste Spannung für den TL431 nur 36 Volt beträgt. Dieser Parameter darf nicht überschritten werden.

Alarmstufe

Der Strom an der Steuerelektrode beim Einschalten der Diode HL1 (Uз) wird durch den Separator R1, R2 eingestellt. Die Eigenschaften des Abscheiders werden durch die Formel bestimmt:

R2=2,5×R1/(Uз – 2,5)

Um die Schaltschwelle möglichst genau einzustellen, können Sie den Widerstand R2 durch einen Trimmer ersetzen, dessen Anzeige 1,5-mal höher ist als die berechnete. Wenn die Abstimmung abgeschlossen ist, kann er durch einen Konstantwiderstand ersetzt werden, dessen Widerstandswert dem Widerstand des installierten Teils des Trimmers entsprechen sollte.

Wie überprüfe ich den Schaltkreis des TL431? Um mehrere Stromstärken zu überwachen, werden 3 dieser Alarme benötigt, von denen jeder auf eine bestimmte Spannung eingestellt ist. Auf diese Weise können Sie eine ganze Reihe von Skalen und Indikatoren erstellen.

Zur Stromversorgung des Anzeigekreises, der aus Widerstand R3 und Diode HL1 besteht, können Sie eine separate, auch unstabilisierte Stromquelle verwenden. In diesem Fall wird der gesteuerte Strom dem oberen Ausgang des Widerstands R1 im Stromkreis zugeführt, der vom Widerstand R3 getrennt werden muss. Mit dieser Verbindung kann der Strom gesteuert werden im Bereich von 3 bis mehreren zehn Volt.

Der Unterschied zwischen dieser Schaltung und der vorherigen besteht darin, dass die Diode anders angeschlossen ist. Diese Verbindung wird als invers bezeichnet, da die Diode nur dann einschaltet, wenn der Stromkreis geschlossen ist. Wenn der gesteuerte Strom den durch den Separator R1, R2 vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, ist der Stromkreis offen und der Strom fließt durch den Widerstand R3 und die Ausgänge 3 - 2 der Mikroschaltung.

Im Diagramm sinkt die Spannung in diesem Fall auf 2 Volt, was nicht ausreicht, um die LED einzuschalten. Um sicherzustellen, dass die Diode nicht durchschaltet, sind zwei Dioden in Reihe mit ihr eingebaut.

Wenn der gesteuerte Strom geringer ist als der vom Trenner R1 eingestellte Strom, wird der Stromkreis R2 geschlossen, der Strom an seinem Ausgang wird deutlich größer als 2 Volt sein, weil Die Diode HL1 schaltet sich ein.

Wenn Sie nur die Stromänderung überwachen müssen, kann die Anzeige gemäß dem Diagramm erfolgen.

Dieser Indikator verwendet eine zweifarbige HL1-Diode. Wenn der überwachte Strom den eingestellten Wert überschreitet, schaltet sich die rote Diode ein, und wenn der Strom niedriger ist, schaltet sich die grüne Diode ein. Liegt die Spannung in der Nähe dieser Schwelle, erlöschen beide LEDs, da die Umschaltstellung der Zenerdiode eine gewisse Steigung aufweist.

Wenn Sie eine Änderung einer physikalischen Größe verfolgen müssen, wird R2 durch einen Sensor ersetzt, der den Widerstand unter dem Einfluss ändert Umfeld.

Herkömmlicherweise enthält das Diagramm mehrere Sensoren gleichzeitig. Wenn es sich um einen Fototransistor handelt, gibt es ein Fotorelais. Solange genügend Licht vorhanden ist, ist der Fototransistor geöffnet und sein Widerstand niedrig. Daher ist der Strom am Steuerausgang DA1 unter Schwelle, dadurch leuchtet die Diode nicht.

Mit abnehmendem Licht erhöht sich der Widerstand des Fototransistors, was zu einem Anstieg der Spannung am Steuerausgang DA1 führt. Wenn diese Spannung größer als der Schwellenwert (2,5 Volt) ist, öffnet die Zenerdiode und die Diode leuchtet.

Wenn Sie anstelle eines Fototransistors einen Thermistor an den Eingang einer Mikroschaltung, beispielsweise der MMT-Serie, anschließen, erscheint eine Temperaturanzeige: Wenn die Temperatur sinkt, schaltet sich die Diode ein.

In jedem Fall wird die Ansprechschwelle über den Widerstand R1 eingestellt.

Zusätzlich zu den beschriebenen Leuchtanzeigen kann auf Basis des TL431 ein Analogon hergestellt werden Tonanzeige. Um beispielsweise Wasser in einem Bad zu kontrollieren, wird ein Sensor aus zwei Edelstahlplatten, die im Abstand von einigen Millimetern voneinander angeordnet sind, an den Stromkreis angeschlossen.

Wenn Wasser den Sensor erreicht, verringert sich sein Widerstand und die Mikroschaltung wechselt mit Hilfe von R1, R2 in den linearen Modus. Es findet also eine automatische Generierung statt bei der Resonanzfrequenz NA1, in diesem Fall ertönt ein Piepton.

Zusammenfassend möchte ich sagen, dass das Haupteinsatzgebiet des TL434-Chips natürlich Netzteile sind. Aber wie Sie sehen, beschränken sich die Fähigkeiten der Mikroschaltung keineswegs nur auf diese Funktion, und viele Geräte können zusammengebaut werden.

Die elektronische Komponente TL 431 ist eine davon integrierte Schaltkreise, dessen Produktion seit 1978 in großem Umfang erfolgt. Es wird häufig in den meisten Computer-Netzteilen, Fernsehgeräten und anderen Haushaltsgeräten als präzise programmierbare Spannungsreferenz verwendet. In der Praxis haben sich mehrere TL431-Schaltschemata entwickelt.

Elektronisches Elementgerät

Die Mikroschaltung ist einfach aufgebaut und besteht aus folgenden Elementen: Gehäuse, Operationsverstärker(Operationsverstärker), Ausgangstransistor TL431 sowie eine Referenzspannungsquelle. Die Besonderheit dieser Mikroschaltung besteht darin, dass sie die Funktionen einer Zenerdiode übernimmt.

Eine 2,5-Volt-Referenzspannungsquelle mit hoher Stabilität ist an den inversen Eingang des Operationsverstärkers (-) angeschlossen, der Emitter des Transistors und die Masse sind über zwei gemeinsame Punkte ebenfalls in den Referenzdruck einbezogen Schaltkreis. Es soll die Entstehung verhindern Rückstrom und schützt vor Verpolung. Direct Input ® ist für den Empfang von Signalen von anderen Karten sowie für die Stromversorgung des Verstärkers konzipiert. Es ist über eine Diode mit dem Kollektor des Transistors verbunden, ebenfalls über einen gemeinsamen Punkt. Der Ausgang des Operationsverstärkers ist mit der Basis des Transistors verbunden.

Es ist zu beachten, dass der in den Mikroschaltungen dieser Serie verwendete Transistor Belastungen von bis zu 0,1 A und 36 V standhält.

Arbeitsprinzip

Der Betrieb der Mikroschaltung basiert auf dem Prinzip, dass die am Direkteingang des Operationsverstärkers angelegte Spannung die Referenzspannung überschreitet. Wenn U (direkte Eingangsspannung) kleiner oder gleich Vref (Ausgangsreferenzspannung) ist, liegt eine ähnlich niedrige Spannung vor, wodurch der Transistor nicht öffnet und kein Strom durch den Anoden-Kathoden-Schaltkreis fließt. Sobald U Vref am Ausgang des Operationsverstärkers überschreitet, wird eine Spannung erzeugt, die den Transistor öffnen und einen Stromfluss von der Kathode zur Anode erzwingen kann, wodurch der Chip funktioniert.

Pinbelegung tl341

TL 341 ist eine dreipolige Mikroschaltung. Jeder Zweig hat seinen eigenen Namen: 1 – Referenz (Ausgang), 2 – Anode (Anode) und 3 – Kathode (Kathode).

In der Praxis variiert die Pinbelegung und hängt von der Art des Gehäuses ab, das der Hersteller bei der Herstellung des Produkts gewählt hat. Der TL431 ist in einer Vielzahl von Gehäusen erhältlich, vom alten TO-92 bis zum modernen SOT-23. Die Pinbelegung des tl431 je nach Gehäusetyp ist in Abbildung 3 dargestellt.

Analoga des im Inland hergestellten tl431 sind die Mikroschaltungen KR142EN19A und K1156ER5T. Zu den ausländischen Analoga gehören:

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

Technische Eigenschaften

Die wichtigsten technischen Merkmale der Mikroschaltung TL 341 sind:

Aus den Eigenschaften geht hervor, dass die Mikroschaltung über einen relativ weiten Spannungsbereich eingesetzt werden kann, die Strombelastbarkeit jedoch sehr gering ist. Um schwerwiegendere zu erhalten, schließen Sie es an den Kathodenkreis an leistungsstarke Transistoren, die die Ausgabeparameter regeln.

Verbindungsschemata

Die Mikroschaltung tl 431 ist eine Zenerdiode vom integrierten Typ. Es gibt drei Schaltschemata:

• bei 2,48 V (1);
• bei 3,3 V (2);
• bei 14 V.

Option 1: 2,48-V-Schaltung.

Der 2,48-Volt-Zenerdioden-Schaltkreis ist mit einem einstufigen Wandler ausgestattet. Der durchschnittliche Betriebsstrom in einem solchen System beträgt 5,3 A. Am Ref-Pin (Referenzspannungskreis) ist ein Stromkreis bestehend aus zwei parallel geschalteten Widerständen (2,4 und 2,26 kOhm) angebracht. Diese Widerstände werden vorläufig mit einer Spannung von 5 V versorgt, die sich nach Durchlaufen des Stromkreises in 2,48 verwandelt.

Um die Empfindlichkeit der Zenerdiode zu erhöhen, werden verschiedene Modulatoren verwendet, hauptsächlich vom Dipoltyp mit einer Kapazität von weniger als 3 pF (Pikofarad). An die Kathode sind Zenerdioden angeschlossen.

Option 2: 3,3-V-Anschlussschaltung.

Die 3,3-V-Schaltung verwendet außerdem einen einstufigen Wandler und einen an die Kathode angeschlossenen 1-K-Widerstand. Eine externe 3-V-Stromversorgung wird vor dem Widerstand platziert. An den Pin (ref) wird ein an Masse angeschlossener Kondensator mit einer Kapazität von 10 nF angeschlossen. Die Anode in einem solchen Schema wird direkt auf dem Boden platziert und die Kathode und Eingangsschaltung durch zwei gemeinsame Punkte verbunden.

Das Problem bei diesem Schaltschema ist die hohe Eintrittswahrscheinlichkeit Kurzschluss(KZ). Um die Gefahr eines Kurzschlusses zu verringern, ist nach den Zenerdioden eine Sicherung eingebaut.

Um das Signal zu verstärken, werden spezielle Filter an den Ausgang angeschlossen. In einem solchen Verbindungskreis betragen die durchschnittliche Spannung und der Strom 5 V / 3,5 A und die Stabilisierungsgenauigkeit beträgt weniger als 3 %. Die Zenerdiode ist über einen Vektoradapter angeschlossen, daher müssen Sie einen Resonanztransistor auswählen. Die durchschnittliche Modulatorkapazität sollte 4,2 pF betragen. Trigger können verwendet werden, um die Stromleitung zu erhöhen.

Unabhängige Chip-basierte Geräte

Dieser Chip wird in Netzteilen für Fernseher und Computer verwendet. Auf seiner Grundlage ist es jedoch möglich, unabhängig zu komponieren Stromkreise Einige davon sind:

• Stromstabilisator;
• Tonanzeige.

Stromstabilisator

Ein Stromstabilisator ist eine der einfachsten Schaltungen, die auf einer TL 341-Mikroschaltung implementiert werden können. Es besteht aus folgenden Elementen:

• Stromversorgung;
• Widerstand R 1, über einen gemeinsamen Punkt mit der +-Stromleitung verbunden;
• Shunt-Widerstand R 2 k - Stromleitung;
• ein Transistor, dessen Emitter über den Widerstand R 2 mit der - Leitung verbunden ist, dessen Kollektor mit dem Ausgang der - Leitung und dessen Basis über einen gemeinsamen Punkt mit der Kathode der Mikroschaltung verbunden ist;
• Mikroschaltung tl 341, deren Anode über einen gemeinsamen Strom mit der - Leitung verbunden ist und deren Ref-Pin ebenfalls über einen gemeinsamen Punkt mit der Emitterschaltung des Transistors verbunden ist.

Die Hauptrolle in dieser Schaltung spielt der Shunt-Widerstand R2, der durch Rückkopplung den Spannungswert auf 2,5 V einstellt. Dadurch nimmt der Ausgangsstrom die folgende Form an: I = 2,5/R2.

Tonanzeige

Die Tonanzeige basiert auf TL 341 einfaches Diagramm, dargestellt in Abbildung 5

Mit diesem akustischen Indikator lässt sich der Wasserstand in einem Behälter überwachen. Der Sensor ist elektronische Schaltung in einem Gehäuse mit zwei Ausgangselektroden aus Edelstahl, von denen eine 20 mm höher als die andere liegt.

In dem Moment, in dem die Sensorleitungen mit Wasser in Kontakt kommen, nimmt der Widerstand ab und tl 341 geht über die Widerstände R 1 und R 2 in den linearen Modus über. Dies trägt zum Auftreten einer automatischen Erzeugung bei der Resonanzfrequenz und zur Bildung eines Audiosignals bei .

Überprüfung der Funktionalität mit einem Multimeter

Viele Leute stellen die Frage, wie man TL431 mit einem Multimeter überprüft. Die Antwort ist einfach genug, um den TL341-Chip oder seine Modifikation TL431A zu überprüfen Sie müssen Folgendes tun:

1. Bauen Sie mit einem Chip und einem Schlüssel eine einfache Testschaltung auf.
2. Schließen Sie den Schaltkreis und nehmen Sie Messungen vor. Das Multimeter sollte einen Referenzspannungswert von 2,5 V anzeigen.
3. Öffnen Sie den Stromkreis und nehmen Sie Messungen vor. Auf dem Bildschirm Messinstrument sollte 5 V betragen.

Lassen Sie mich gleich einen Vorbehalt anbringen, dass dieser Artikel kein Allheilmittel ist. Bei manchen Leuten funktioniert das vielleicht nicht.

Zuerst werde ich über den TL431 und seine Funktionen sprechen. TL431 ist eine gesteuerte Zenerdiode, mit der Sie eine stabilisierte Spannung in einem weiten Bereich von 2,5 Volt bis 36 Volt erhalten können. Mit dieser Mikroschaltung können Sie eine Referenzspannungsquelle für Netzteile sowie für verschiedene Messkreise herstellen.

Abbildung aus dem Datenblatt von ON Semiconductor

Nachfolgend finden Sie zwei Datenblattoptionen für diesen Chip.

1. ON Semiconductor-Datenblatt https://www.onsemi.com/pub/Collateral/TL431-D.PDF
2. Datenblatt von Texas Instruments http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl431.pdf

Die Pinbelegung dieses Chips wird am besten im Datenblatt von ON Semiconductor angezeigt

Ein kleines Detail im Datenblatt von Texas Instruments

In allen Abbildungen gibt es eine Aufschrift „Top View“, das heißt übersetzt „Draufsicht“; wer unaufmerksam auf das Datenblatt schaut, ohne zu wissen, was das bedeutet, kann es sein, dass man es falsch auf der Platine verlötet.

Ich habe den TL431-Chip in einer meiner Schaltungen verwendet und es stellte sich heraus, dass er fehlerhaft war. Nachdem ich die Foren durchsucht hatte, fand ich eine Möglichkeit, diese Mikroschaltung zu testen. Und an einigen Stellen habe ich gesehen, wie sie diese Mikroschaltung mit einem Multimeter nennen, aber leider ist das nicht alles. Ich habe es auch zunächst mit einem Multimeter versucht, diesen Vorfall aber sofort verworfen. Und ich beschloss, dies mit einem universellen Komponententester zu überprüfen, den ich zuvor bei Aliexpress gekauft hatte.

Während der Kontrolle habe ich einen Tisch gemacht. Zuerst habe ich im Dual-Terminal-Modus nachgesehen (wenn die Tabelle zwei Pins anzeigt, müssen Sie nur beide Pins miteinander kombinieren).

Messergebnisse des ersten Exemplars

Dimension 1 – REF; 2 - Kathode.

Dimension 1 – Anode; 2 - Kathode.

Dimension 1 – REF, Kathode; 2 – Anode.

Dimension 1 – REF; 2 – Kathode, Anode.

Messung 1 – REF, 2 – Anode, 3 – Kathode.

Messergebnisse der zweiten Probe.

Es gibt einen kleinen Unterschied. Beim Betrachten der Tabelle fällt einem ein bestimmtes Muster auf. In Zeile 4 ist dies beispielsweise tatsächlich der Betriebsmodus des TL431, um 2,5 Volt zu erzeugen. Am interessantesten ist jedoch der Messmodus im Drei-Terminal-Modus. Im einen Fall wird es als Transistor definiert, im zweiten Fall als fehlendes Teil. Das Interessanteste ist, wenn der Transistor definiert ist: Der NPN-Strukturtransistor ist definiert, der REF-Pin ist als Emitter, die Anode als Basis und die Kathode als Kollektor definiert. Zwischen dem REF und der Kathode befindet sich eine Kathodendiode, die zur Kathode gerichtet ist.

Anhand dieser Daten ist es bereits möglich zu beurteilen, ob die Mikroschaltung repariert wurde oder nicht, sowie die Pinbelegung zu bestimmen.

TL 431 ist ein programmierbarer Shunt-Spannungsregler. Obwohl dieser integrierte Schaltkreis bereits Ende der 70er Jahre hergestellt wurde, verliert er seine Marktposition immer noch nicht und erfreut sich bei Funkamateuren großer Beliebtheit große Hersteller elektrische Ausrüstung. Die Platine dieses programmierbaren Stabilisators enthält einen Fotowiderstand, einen Widerstandsmesssensor und einen Thermistor. TL 431 wird häufig in einer Vielzahl von Elektrogeräten, Haushalts- und Industriegeräten eingesetzt. Am häufigsten findet man diese integrierte Zenerdiode in Netzteilen für Computer, Fernseher, Drucker und Ladegeräte Lithium-Ionen-Batterien Telefone.

TL 431 integrierte Zenerdiode

Hauptmerkmale der programmierbaren Spannungsreferenz TL 431

• ​ Die Nennbetriebsspannung am Ausgang beträgt 2,5 bis 36 V;
• Ausgangsstrom bis 100 mA;
• Leistung 0,2 Watt;
• Reichweite Betriebstemperatur für TL 431C von 0° bis 70°;
• Der Betriebstemperaturbereich für TL 431A liegt zwischen -40° und +85°.

Die Genauigkeit des integrierten Schaltkreises TL 431 wird durch den sechsten Buchstaben in der Bezeichnung angezeigt:

• Genauigkeit ohne Buchstaben – 2 %;
• Buchstabe A – 1 %;
• Buchstabe B – 0,5 %.

Seine weit verbreitete Verwendung ist auf den niedrigen Preis, den universellen Formfaktor, die Zuverlässigkeit und die gute Beständigkeit gegen aggressive Faktoren zurückzuführen. Außenumgebung. Zu beachten ist aber auch die Genauigkeit dieses Spannungsreglers. Dies ermöglichte es ihm, eine Nische im Bereich mikroelektronischer Geräte zu besetzen.

Der Hauptzweck des TL 431 besteht darin, die Referenzspannung im Stromkreis zu stabilisieren. Vorausgesetzt, dass die Spannung am Quelleneingang unter der Nennreferenzspannung liegt, wird der Transistor im programmierbaren Modul geschlossen und der zwischen Kathode und Anode fließende Strom wird 1 mA nicht überschreiten. Wenn die Ausgangsspannung den programmierten Wert überschreitet, öffnet sich der Transistor und elektrischer Strom kann ungehindert von der Kathode zur Anode gelangen.

Schaltplan TL 431

Abhängig von der Betriebsspannung des Geräts besteht die Anschlussschaltung aus einem einstufigen Konverter und Expander (für 2,48-V-Geräte) oder einem Modulator mit kleiner Kapazität (für 3,3-V-Geräte). Und um die Gefahr eines Kurzschlusses zu verringern, ist im Stromkreis, meist hinter der Zenerdiode, eine Sicherung eingebaut. Die physische Verbindung wird durch den Formfaktor des Geräts, in dem sich die TL 431-Schaltung befindet, sowie durch die Umgebungsbedingungen (hauptsächlich Temperatur) beeinflusst.

Stabilisator basierend auf TL 431

Der einfachste Stabilisator auf Basis des TL 431 ist ein parametrischer Stabilisator. Dazu müssen Sie zwei Widerstände R 1, R 2 in den Stromkreis einbinden, über die Sie die Ausgangsspannung für TL 431 nach der Formel einstellen können: U out = Vref (1 + R 1/ R 2). Wie aus der Formel hier ersichtlich ist, ist die Ausgangsspannung direkt proportional zum Verhältnis von R 1 zu R 2. Die integrierte Schaltung hält die Spannung auf 2,5 V. Für den Widerstand R 1 berechnet sich der Ausgangswert wie folgt: R 1 = R 2 (U out / Vref – 1).

Diese Reglerschaltung wird typischerweise in Fest- oder Festnetzen verwendet einstellbare Spannung. Solche Spannungsstabilisatoren des TL 431 finden sich in Druckern, Plottern und Industrienetzteilen. Wenn die Spannung für feste Stromversorgungen berechnet werden muss, verwenden wir die Formel Vo = (1 + R 1/ R 2) Vref.

Zeitrelais

Die Präzisionseigenschaften des TL 431 ermöglichen eine zweckentfremdete Verwendung. Aufgrund der Tatsache, dass der Eingangsstrom davon einstellbarer Stabilisator liegt zwischen 2 und 4 µA. Mit dieser Mikroschaltung können Sie dann ein temporäres Relais zusammenbauen. Die Rolle eines Timers übernimmt darin R1, der sich nach dem Öffnen der Kontakte S 1 C 1 allmählich aufzuladen beginnt. Wenn die Spannung am Ausgang des Stabilisators 2,5 V erreicht, ist der Transistor DA1 geöffnet und der Strom beginnt durch die LEDs des Optokopplers PC 817 fließen und der offene Fotowiderstand schließt den Stromkreis.

Thermostabilisator auf Basis TL 431

Die technischen Eigenschaften von TL 431 ermöglichen die Herstellung darauf basierender thermisch stabiler Stromstabilisatoren. Da der Widerstand R2 als Rückkopplungsshunt fungiert, wird an ihm ständig ein Wert von 2,5 V aufrechterhalten. Daraus ergibt sich der Wert des Laststroms nach der Formel In = 2,5/R2.

Pinbelegung und Funktionsprüfung von TL 431

Der Formfaktor des TL 431 und seine Pinbelegung hängen vom Hersteller ab. Es gibt Optionen in alten TO-92- und neuen SOT-23-Gehäusen. Vergessen Sie nicht das inländische Analogon: KR142EN19A ist ebenfalls auf dem Markt weit verbreitet. In den meisten Fällen wird die Pinbelegung direkt auf die Platine aufgebracht. Dies tun jedoch nicht alle Hersteller, und in einigen Fällen müssen Sie im Datenblatt eines bestimmten Geräts nach Informationen zu Pins suchen.

TL 431 ist ein integrierter Schaltkreis und besteht aus 10 Transistoren. Aus diesem Grund ist eine Überprüfung mit einem Multimeter nicht möglich. Um die Funktionsfähigkeit des TL 431-Chips zu überprüfen, müssen Sie eine Testschaltung verwenden. Natürlich macht die Suche nach einem durchgebrannten Element oft keinen Sinn und es ist einfacher, den gesamten Stromkreis auszutauschen.

Berechnungsprogramme für TL 431

Es gibt viele Seiten im Internet, auf denen Sie Rechnerprogramme herunterladen können, um Spannungs- und Stromparameter zu berechnen. Sie können die Arten von Widerständen, Kondensatoren, Mikroschaltungen und anderen angeben Komponenten planen. TL 431-Rechner sind auch online verfügbar Sie sind in ihrer Funktionalität den installierten Programmen unterlegen, aber wenn Sie nur die Ein-/Ausgabe- und Maximalwerte der Schaltung benötigen, werden sie diese Aufgabe bewältigen.

Während der Reparatur bestand eindeutig die Notwendigkeit, zunächst die Funktionsfähigkeit der Referenzspannungsquelle zu überprüfen, aber ich habe dies nicht überprüft, sondern auf später verschoben und etwas getan, das verschoben werden konnte. Ich verstand, dass ich „dumm“ war, aber ich konnte nichts tun. Es gab keinen Tester, der den TL431 überprüfte. Wieder einmal war es schon unerträglich, die Teile der Testschaltung „auf dem Knie“ zu löten. Und wie sehr wollte ich nicht von der begonnenen Renovierung abgelenkt werden, aber ich musste es tun. Es wärmte mir die Seele, dass es beim nächsten Mal, wenn ich den T-Elka überprüfen musste, keine Probleme geben würde.

Tester-Stromkreis

Es gibt viele Schemata für eine solche Überprüfung im virtuellen Raum des Internets. Der Unterschied zwischen ihnen besteht darin, dass einige die Funktionsfähigkeit der elektronischen Komponente durch Blinken und Aufleuchten der LEDs melden, andere schaffen die Voraussetzungen für die Messung der Ausgangsspannung, deren Wert zur Beurteilung der Funktionsfähigkeit des TL431 herangezogen werden sollte. Einerseits scheinen Erstere autark zu sein, doch zusätzlich zu Letzterem wird ein Voltmeter benötigt. Andererseits müssen sich erstere „auf ihr Wort verlassen“, während letztere „nichts selbst entscheiden“, sondern objektive Informationen für die Entscheidungsfindung liefern. Außerdem ist ein Voltmeter immer griffbereit. Ich habe mich für die zweite Option entschieden, sie ist auch einfacher, der „Preis der Ausgabe“ beträgt drei konstante Widerstände.

Es ist kein Problem, ein geeignetes Gehäuse zu finden, in das alles passt, was Sie benötigen. Auf der Website finden Sie den Artikel „Herstellung eines Netzsteckers mit einem nicht standardmäßigen Gehäuse“. Ich begann mit der Bestückung des oberen Deckels des Gehäuses; dazu brauchte ich eine dreipolige Steckdose, einen Druckknopf und ein Notizbuchblatt in einer Schachtel, auf dem ein Kreis entsprechend dem Durchmesser des Deckels und eine Ahle zum Markieren gezeichnet wurde die Einbauorte von Steckdose und Taster. Der ausgeschnittene Kreis war bereits zur Schablone geworden, wurde auf den Deckel gelegt und mit einer Ahle die entsprechenden Markierungen darauf angebracht. Anschließend wurden mit derselben Ahle Löcher mit dem erforderlichen Durchmesser für die Kontakte von Buchse und Knopf gebohrt.

So sind auf der oberen Abdeckung eine Steckdose und ein Knopf angebracht (ihre Kontakte sind von innen gebogen und mit Zinn verlötet), im mittleren Teil des Gehäuses ist eine „Tulpe“ als Stromanschluss und Stifte zum Anschließen angebracht Ein Multimeter befindet sich auf der unteren Abdeckung. Die Tatsache, dass einige Teile (zwei Deckel und ein Hals) eines Plastikbehälters (Milchflasche) als Körper fungierten, ist wahrscheinlich klar und ohne Erklärung.

Es bleibt nur noch, die Schaltung selbst auf der Innenseite der Abdeckung zu montieren, an den Kontakten der Buchse und des Knopfes wurden zunächst drei Widerstände installiert und alle Anschlussdrähte in den zweiten eingelötet; Es gab unerwartet viele Kabel, hier besteht kein Grund zur Eile – es ist nicht überraschend, verwirrt zu werden.

Dieses Mal habe ich zur zusätzlichen Befestigung keinen Kleber verwendet, sondern alles auf kleine Schrauben „gepflanzt“. Drei Stücke auf jedem Element. Auf diese Weise ist es wartungsfreundlicher, obwohl es unwahrscheinlich ist, dass hier etwas repariert werden muss. Die Probe wird ein für alle Mal gesammelt. Es bleibt die Funktionsfähigkeit und dementsprechend die Funktionsfähigkeit der verfügbaren Referenzspannungsquellen TL431 zu überprüfen.

Video

Da die Sache „ausgebrannt“ ist und es nun eine Sonde gibt, bleibt nur noch, sich dies zu merken und sie bei Bedarf unter anderen in den gleichen Fällen, die sich in der dafür vorgesehenen Box befinden, schnell identifizieren zu können. Sie müssen auch bedenken, dass die Betriebsspannung der Sonde 12 Volt beträgt. Wenn der TL431 nicht angeschlossen ist, zeigt das Multimeter eine Spannung von 10 Volt an, wenn es angeschlossen ist, 5 Volt und wenn die Taste gedrückt wird, 2,5 Volt. und außerdem die zu testende Komponente korrekt in den Sockel einbauen. Oder Sie müssen sich nicht viel merken, sondern die Frontplatte entsprechend gestalten. Autor des Projekts: Babay iz Barnaula.

Besprechen Sie den Artikel ÜBERPRÜFEN DER REFERENZSPANNUNGSQUELLE TL431