V tomto příspěvku se dozvídáme, jak IC stabilizátor bočníku pracuje typicky v obvodech SMPS. Vezmeme si příklad populárního zařízení TL431 a pokusíme se pochopit jeho použití v elektronických obvodech prostřednictvím několika jeho aplikačních poznámek.
Elektrické specifikace
Technicky zařízení TL431 se nazývá programovatelný bočníkový regulátor, jednoduše se to dá chápat jako nastavitelná zenerova dioda.
Pojďme se dozvědět více o jeho specifikacích a aplikačních poznámkách.
TL431 je připisován následujícími hlavními funkcemi:
- Nastavitelné nebo programovatelné výstupní napětí od 2,5 V (minimální reference) do 36 voltů.
- Výstupní impedance nízká dynamika, kolem 0,2 Ohm.
- Kapacita potopení proudu až do maxima 100 mA
- Na rozdíl od běžných zenerů je generování šumu zanedbatelné.
- Rychlé přepínání odezvy.
Jak IC TL431 funguje?
TL431 je regulovatelný nebo programovatelný regulátor napětí jako třípinový tranzistor (například BC547).
Výstupní napětí lze dimenzovat pomocí pouze dvou rezistorů přes zadané vývody zařízení.
Níže uvedený diagram ukazuje vnitřní blokové schéma zařízení a také označení pinů.
Následující diagram označuje vývody skutečného zařízení. Podívejme se, jak lze toto zařízení konfigurovat do praktických obvodů.
Příklady obvodů využívajících TL431
Níže uvedený obvod ukazuje, jak lze výše uvedené zařízení TL431 použít jako typický směšovač.
Výše uvedený obrázek ukazuje, jak lze pomocí několika odporů zapojit TL431 jako směšovací regulátor pro generování výstupů mezi 2,5 V až 36 V. R1 je proměnný rezistor, který se používá k nastavení výstupního napětí.
Sériový rezistor na kladném vstupu zdroje lze vypočítat pomocí Ohmova zákona:
R = Vi / I = Vi / 0,1
Zde Vi je napájecí vstup, který musí být nižší než 35 V. 0,1 nebo 100 mA je maximální specifikace bočního proudu IC a R je odpor v Ohmech.
Výpočet odporů regulátoru bočníku
Následující vzorec platí pro získání hodnot různých komponent použitých k fixaci bočního napětí.
Vo = (1 + R1 / R2) Vref
V případě, že je třeba použít 78XX ve spojení se zařízením, lze použít následující obvod:
Uzemnění katody TL431 je spojeno s uzemňovacím kolíkem 78XX. Výstup z IC 78XX je spojen se sítí děliče potenciálů, která určuje výstupní napětí.
Díly lze identifikovat podle vzorce zobrazeného na obrázku.
Výše uvedené konfigurace jsou omezeny na maximální proud 100 mA na výstupu. Pro získání vyššího proudu může být použita tranzistorová vyrovnávací paměť, jak je znázorněno v následujícím obvodu.
Ve výše uvedeném diagramu je většina umístění dílů podobná první konstrukci regulátoru bočníku, kromě toho, že zde je katoda opatřena kladným odporem a bod se také stává základním spouštěčem připojeného vyrovnávacího tranzistoru.
Výstupní proud bude záviset na velikosti proudu, který je tranzistor schopen klesnout.
Ve výše uvedeném diagramu vidíme dva odpory, jejichž hodnoty nejsou zmíněny, jeden v sérii se vstupním napájecím vedením, druhý na základně tranzistoru PNP.
Odpor na vstupní straně omezuje maximální tolerovatelný proud, který může být potopen nebo posunut tranzistorem PNP. To lze vypočítat stejným způsobem, jaký byl popsán dříve pro první regulační diagram TL431. Tento rezistor chrání tranzistor před spálením v důsledku zkratu na výstupu.
Rezistor na bázi tranzistoru není kritický a může libovolně zvolit cokoli mezi 1k a 4k7.
Oblasti použití IC TL431
Ačkoli výše uvedené konfigurace lze použít na jakémkoli místě, kde může být požadováno přesné nastavení napětí a reference, v dnešní době se značně používá v obvodech SMPS pro generování přesného referenčního napětí pro připojený optický vazební člen, což vede k tomu, že vstupní mosfet SMPS reguluje výstupní napětí přesně na požadované úrovně.
Další informace najdete na https://www.fairchildsemi.com/ds/TL/TL431A.pdf
Předchozí: Automatický obvod časovače dveřní lampy Další: Jednofázový preventivní obvod
