Микросхема TL431 — это регулируемый стабилитрон. Используется в роли источника опорного напряжения в схемах различных блоков питания.
Технические характеристики TL431
- напряжение на выходе: 2,5…36 вольт;
- выходное сопротивление: 0,2 Ом;
- прямой ток: 1…100 мА;
- погрешность: 0,5%, 1%, 2%;
Функциональная схема
Цоколевка TL431
TL431 имеет три вывода: катод, анод, вход.
Отечественными аналогами TL431 являются:
Регулируемый стабилитрон TL431
К зарубежным аналогам можно отнести:
- KA431AZ
- KIA431
- HA17431VP
- IR9431N
- AME431BxxxxBZ
- AS431A1D
- LM431BCM
Схемы включения TL431
Микросхема стабилитрон TL431 может использоваться не только в схемах питания. На базе TL431 можно сконструировать всевозможные световые и звуковые сигнализаторы. При помощи таких конструкций возможно контролировать множество разнообразных параметров. Самый основной параметр — контроль напряжения.
Переведя какой-нибудь физический показатель при помощи различных датчиков в показатель напряжения, возможно изготовить прибор, отслеживающий, например, температуру, влажность, уровень жидкости в емкости, степень освещенности, давление газа и жидкости. ниже приведем несколько схем включения управляемого стабилитрона TL431.
Стабилизатор тока на TL431
Данная схема является стабилизатором тока. Резистор R2 выполняет роль шунта, на котором за счет обратной связи устанавливается напряжения 2,5 вольт. В результате этого на выходе получаем постоянный ток равный I=2,5/R2.
Индикатор повышения напряжения
Работа данного индикатора организована таким образом, что при потенциале на управляющем контакте TL431 (вывод 1) меньше 2,5В, стабилитрон TL431 заперт, через него проходит только малый ток, обычно, менее 0,4 мА. Поскольку данной величины тока хватает для того чтобы светодиод светился, то что бы избежать этого, нужно просто параллельно светодиоду подсоединить сопротивление на 2…3 кОм.
В случае превышения потенциала, поступающего на управляющий вывод, больше 2,5 В, микросхема TL431 откроется и HL1 начнет гореть. Сопротивление R3 создает нужное ограничение тока, протекающий через HL1 и стабилитрон TL431.
Максимальный ток проходящий через стабилитрон TL431 находится в районе 100 мА. Но у светодиода максимально допустимый ток составляет всего 20 мА. Поэтому в цепь светодиода необходимо добавить токоограничивающий резистор R3.
Его сопротивление можно рассчитать по формуле:
R3 = (Uпит. – Uh1 – Uda)/Ih1
где Uпит. – напряжение питания; Uh1 – падение напряжения на светодиоде; Uda – напряжение на открытом TL431 (около 2 В); Ih1 – необходимый ток для светодиода (5…15мА). Также необходимо помнить, что для стабилитрона TL431 максимально допустимое напряжение составляет 36 В.
Величина напряжения Uз при котором срабатывает сигнализатор (светится светодиод), определяется делителем на сопротивлениях R1 и R2. Его параметры можно подсчитать по формуле:
R2 = 2,5 х Rl/(Uз — 2,5)
Если необходимо точно выставить уровень срабатывания, то необходимо на место сопротивления R2 установить подстроечный резистор, с бОльшим сопротивлением. После окончания точной настройки, данный подстроичник можно заменить на постоянный.
Иногда необходимо проверять несколько значений напряжения. В таком случае понадобятся несколько подобных сигнализатора на TL431 настроенных на свое напряжение.
Проверка исправности TL431
Вышеприведённой схемой можно проверить TL431, заменив R1 и R2 одним переменным резистором на 100 кОм. В случае, если вращая движок переменного резистора светодиод засветится , то TL431 исправен.
Индикатор низкого напряжения
Разница данной схемы от предшествующей в том, что светодиод подключен по-иному. Данное подключение именуется инверсным, так как светодиод светится только когда микросхема TL431 заперта.
Если же контролируемое значение напряжения превосходит уровень, определенный делителем Rl и R2, микросхема TL431 открывается, и ток течет через сопротивление R3 и выводы 3-2 микросхемы TL431.
На микросхеме в этот момент существует падение напряжения около 2В, и его явно не хватает для свечения светодиода.
Для стопроцентного предотвращения загорания светодиода в его цепь дополнительно включены 2 диода.
В момент, когда исследуемая величина окажется меньше порога определенного делителем Rl и R2, микросхема TL431 закроется, и на ее выходе потенциал будет значительно выше 2В, вследствие этого светодиод HL1 засветится.
Индикатор изменения напряжения
Если необходимо следить всего лишь за изменением напряжения, то устройство будет выглядеть следующим образом:
В этой схеме использован двухцветный светодиод HL1. Если потенциал ниже порога установленного делителем R1 и R2, то светодиод горит зеленым цветом, если же выше порогового значения, то светодиод горит красным цветом. Если же светодиод совсем не светится, то это означает что контролируемое напряжение на уровне заданного порога (0,05…0,1В).
Работа TL431 совместно с датчиками
Если необходимо отслеживать изменение какого-нибудь физического процесса, то в этом случае сопротивление R2 необходимо поменять на датчик, характеризующейся изменением сопротивления вследствие внешнего воздействия.
Пример такого модуля приведен ниже. Для обобщения принципа работы на данной схеме отображены различные датчики. К примеру, если в качестве датчика применить фототранзистор, то в конечном итоге получится фотореле, реагирующее на степень освещенности. До тех пор пока освещение велико, сопротивление фототранзистора мало.
Вследствие этого напряжение на управляющем контакте TL431 ниже заданного уровня, из-за этого светодиод не горит. При уменьшении освещенности увеличивается сопротивление фототранзистора. По этой причине увеличивается потенциал на контакте управления стабилитрона TL431. При превышении порога срабатывания (2,5В) HL1 загорается.
Данную схему можно использовать как датчик влажности почвы. В этом случае вместо фототранзистора нужно подсоединить два нержавеющих электрода, которые втыкают в землю на небольшом расстоянии друг от друга. После высыхания почвы, сопротивление между электродами возрастает и это приводит к срабатыванию микросхемы TL431, светодиод загорается.
Если же в качестве датчика применить терморезистор, то можно сделать из данной схемы термостат. Уровень срабатывания схемы во всех случаях устанавливается посредством резистора R1.
TL431 в схеме со звуковой индикацией
Помимо приведенных световых устройств, на микросхеме TL431 можно смастерить и звуковой индикатор. Схема подобного устройства приведена ниже.
Данный звуковой сигнализатор можно применить в качестве контроля за уровнем воды в какой-либо емкости. Датчик представляет собой два нержавеющих электрода расположенных друг от друга на расстоянии 2-3 мм.
Как только вода коснется датчика, сопротивление его понизится, и микросхема TL431 войдет в линейный режим работы через сопротивления R1 и R2. В связи с этим появляется автогенерация на резонансной частоте излучателя и раздастся звуковой сигнал.
Калькулятор для TL431
Для облегчения расчетов можно воспользоваться калькулятором:
Скачать калькулятор для TL431 (103,4 KiB, скачано: 26 188)
Скачать datasheet TL431 на русском (702,6 KiB, скачано: 17 425)
Индикаторы и сигнализаторы на регулируемом стабилитроне TL431 | Инвертор, преобразователь напряжения, частотный преобразователь
В этой статье будет поведано о обычных и нужных устройствах, выполненных с применением микросхемы TL431. Но в этом случае не нужно пугаться слова «микросхема», у нее всего три вывода, и снаружи она похожа на обычный маломощный транзистор в корпусе TO90.
Поначалу малость истории
Уж так повелось, что всем электронщикам известны волшебные числа 431, 494. Что же все-таки это такое?
Компания TEXAS INSTRUMENTS стояла у самых истоков полупроводниковой эпохи. Все это время она находится на первых местах в перечне глобальных фаворитов в производстве электрических компонент, крепко удерживаясь в первой 10-ке либо, как почаще молвят, в мировом рейтинге TOP-10. 1-ая интегральная микросхема была сотворена еще в 1958 году сотрудником этой компании Джеком Килби.
На данный момент компания TI выпускает широкий ассортимент микросхем, заглавие которых начинается с префиксов TL и SN. Это соответственно аналоговые и логические (цифровые) микросхемы, которые навечно вошли в историю компании TI и до сего времени находят широчайшее применение.
Но за счет подобного усложнения микросхема обладает более высочайшей термостабильностью и завышенной крутизной свойства. Основная же ее особенность в том, что с помощью наружного делителя напряжение стабилизации можно изменять в границах 2,5…30 В. У последних моделей нижний порог составляет 1,25 В.
TL431 была сотворена работником компании TI Барни Холландом сначала 70-х годов. Тогда он занимался копированием микросхемы стабилизатора другой компании. У нас бы произнесли сдирания, а не копирования.
Итак вот Барни Холланд взял в долг из уникальной микросхемы источник опорного напряжения, а уже на его базе сделал отдельную микросхему-стабилизатор.
Поначалу она называлась TL430, а после неких усовершенствований получила заглавие TL431.
С того времени прошло много времени, ан нет на данный момент ни 1-го компьютерного блока питания, где бы она не отыскала внедрения.
Она также находит применение фактически во всех маломощных импульсных источниках питания. Один из таких источников сейчас есть в каждом доме, — это зарядное устройство для сотовых телефонов.
Такому долгожительству можно только позавидовать. На рисунке 1 показана многофункциональная схема TL431.
Набросок 1. Многофункциональная схема TL431.
Также Барни Холландом была сотворена более популярная и до сего времени нужная микросхема TL494. Это двухтактный ШИМ — контроллер, на базе которого было сотворено огромное количество моделей импульсных источников питания. Потому число 494 также по праву относится к «магическим».
А сейчас перейдем к рассмотрению разных конструкций на базе микросхемы TL431.
Индикаторы и сигнализаторы
Микросхема TL431 может применяться не только лишь по собственному прямому предназначению как стабилитрон в блоках питания. На ее базе может быть создание разных световых индикаторов и даже звуковых сигнализаторов. При помощи схожих устройств можно выслеживать много разных характеристик.
Сначала это просто электронное напряжение. Если же какую или физическую величину при помощи датчиков представить в виде напряжения, то можно сделать устройство, контролирующее, к примеру, уровень воды в емкости, температуру и влажность, освещенность либо давление воды либо газа.
Сигнализатор превышения напряжения
Работа такового сигнализатора базирована на том, что при напряжении на управляющем электроде стабилитрона DA1 (вывод 1) наименее 2,5 В стабилитрон закрыт, через него протекает только маленький ток, обычно, менее 0,3…0,4 мА.
Но этого тока довольно для очень слабенького свечения светодиода HL1. Чтоб этого явления не наблюдалось, довольно параллельно светодиоду подключить резистор сопротивлением приблизительно 2…3 КОм.
Схема сигнализатора превышения напряжения показана на рисунке 2.
Набросок 2. Сигнализатор превышения напряжения.
Если же напряжение на управляющем электроде превзойдет 2,5 В, стабилитрон раскроется и засветится светодиод HL1. нужное ограничение тока через стабилитрон DA1 и светодиод HL1 обеспечивает резистор R3.
Наибольший ток стабилитрона составляет 100 мА, в то время как тот же параметр у светодиода HL1 всего 20 мА. Конкретно из этого условия и рассчитывается сопротивление резистора R3.
более точно это сопротивление можно высчитать по нижеприведенной формуле.
R3 = (Uпит — Uhl — Uda)/Ihl. Тут применены последующие обозначения: Uпит — напряжение питания, Uhl — прямое падение напряжения на светодиоде, Uda напряжение на открытой микросхеме (обычно 2В), Ihl ток светодиода (задается в границах 5…15 мА). Также не стоит забывать о том, что наибольшее напряжение для стабилитрона TL431 всего 36 В. Этот параметр также превосходить нельзя.
Уровень срабатывания сигнализатора
Напряжение на управляющем электроде, при котором зажигается светодиод HL1 (Uз) задается делителем R1, R2. характеристики делителя рассчитываются по формуле:
R2 = 2,5*R1/(Uз — 2,5). Для более четкой опции порога срабатывания можно заместо резистора R2 установить подстроечный, номиналом раза в полтора больше, чем вышло по расчету. После того, как настойка произведена, его можно поменять неизменным резистором, сопротивление которого равно сопротивлению введенной части подстроечного.
Время от времени требуется держать под контролем несколько уровней напряжения. В данном случае потребуются три таких сигнализатора, любой из которых настроен на свое напряжение. Таким макаром может быть создание целой линейки индикаторов, линейной шкалы.
Для питания цепи индикации, состоящей из светодиода HL1 и резистора R3, можно применить отдельный источник питания, даже нестабилизированный. В данном случае контролируемое напряжение подается на верхний по схеме вывод резистора R1, который следует отключить от резистора R3. При таком включении контролируемое напряжение может находиться в границах от 3-х, до нескольких 10-ов вольт.
Индикатор пониженного напряжения
Набросок 3. Индикатор пониженного напряжения.
Отличие этой схемы от предшествующей в том, что светодиод включен по-другому. Такое включение именуется инверсным, так как светодиод загорается в этом случае, когда микросхема закрыта. В случае, если контролируемое напряжение превосходит порог установленный делителем R1, R2 микросхема открыта, и ток протекает через резистор R3 и выводы 3 — 2 (катод — анод) микросхемы.
На микросхеме в данном случае находится падение напряжения 2 В, которого не довольно для зажигания светодиода. Чтоб светодиод гарантированно не зажегся, поочередно с ним установлены два диодика.
Некие типы светодиодов, к примеру голубые, белоснежные и некие типы зеленоватых, загораются, когда напряжение на их превосходит 2,2 В.
В данном случае заместо диодов VD1, VD2 инсталлируются перемычки из проволоки.
Когда контролируемое напряжение станет меньше установленного делителем R1, R2 микросхема закроется, напряжение на ее выходе будет намного больше 2 В, потому светодиод HL1 зажжется.
Если требуется держать под контролем только изменение напряжения индикатор можно собрать по схеме, представленной на рисунке 4.
Набросок 4. Индикатор конфигурации напряжения.
В этом индикаторе использован двуцветный светодиод HL1. Если контролируемое напряжение превосходит пороговое значение, сияет красноватый светодиод, а если напряжение понижено, то пылает зеленоватый.
В случае, когда напряжение находится поблизости данного порога (приблизительно 0,05…0,1 В) погашены оба индикатора, потому что передаточная черта стабилитрона имеет полностью определенную крутизну.
Если требуется смотреть за конфигурацией какой-нибудь физической величины, то резистор R2 можно поменять датчиком, изменяющим сопротивление под действием среды. Схожее устройство показано на рисунке 5.
Набросок 5. Схема контроля характеристик среды.
Условно на одной схеме показано сходу несколько датчиков. Если это будет фототранзистор, то получится фотореле. Пока освещенность большая, фототранзистор открыт, и его сопротивление невелико. Потому напряжение на управляющем выводе DA1 меньше порогового, вследствие этого светодиод не светит.
По мере понижения освещенности сопротивление фототранзистора возрастает, что приводит к возрастанию напряжения на управляющем выводе DA1. Когда это напряжение превзойдет пороговое (2,5 В), стабилитрон раскрывается и загорается светодиод.
Если заместо фототранзистора к входу устройства подключить терморезистор, к примеру серии ММТ, получится индикатор температуры: при снижении температуры светодиод будет зажигаться.
Эту же схему можно применить в качестве датчика влажности, к примеру, земли. Для этого заместо терморезистора либо фототранзистора следует подключить электроды из нержавеющей стали, которые на неком расстоянии друг от друга вставить в землю. При высыхании земли до уровня, определенного при настройке, светодиод зажжется.
Порог срабатывания устройства во всех случаях устанавливается при помощи переменного резистора R1.
Не считая перечисленных световых индикаторах на микросхеме TL431 может быть собрать и звуковой индикатор. Схема такового индикатора показана на рисунке 6.
Набросок 6. Звуковой индикатор уровня воды.
Для контроля уровня воды, к примеру воды в ванне, к схеме подключается датчик из 2-ух нержавеющих пластинок, которые размещены на расстоянии нескольких мм друг от друга.
Когда вода достигнет датчика, его сопротивление миниатюризируется, а микросхема через резисторы R1 R2 заходит в линейный режим. Потому появляется автогенерация на резонансной частоте пьезокерамического излучателя НА1, на которой и зазвучит звуковой сигнал.
В качестве излучателя можно применить излучатель ЗП-3. питание устройства от напряжения 5…12 В. Это позволяет питать его даже от гальванических батарей, что делает вероятным внедрение его в различных местах, в том числе и в ванной.
Основная область внедрения микросхемы TL434, конечно блоки питания. Но, как лицезреем, только этим способности микросхемы не ограничиваются.
Борис Аладышкин
Яндекс Дзен | Открывайте новое каждый день
Яндекс.Дзен – это платформа, которая подбирает контент специально для вас. В Дзене есть статьи и видео на разные темы от блогеров и медиа.
Дзен понимает ваши интересы и собирает ленту для вас. Он анализирует действия: что вы смотрите, кому ставите лайки, на кого подписываетесь, а после – рекомендует вам и уже любимые источники, и ещё неизвестные, но интересные публикации.
Вы смотрите и ставите лайки
Алгоритм отслеживает это и подбирает контент
Вы видите интересные именно вам материалы
Посмотрите на главные возможности сервиса и начните пользоваться всеми преимуществами Дзена.
Алгоритмы Дзена понимают, что вам нравится, и стараются показывать только то, что будет действительно интересно. Если источник вам не подходит — его можно исключить.
1/4
С общей ленты со всеми статьями легко переключайтесь на тематические: кино, еда, политика, знаменитости.
2/4
Открывайте разные форматы историй для чтения и общения. В приложении удобно читать статьи и смотреть видео, писать комментарии.
3/4
Возвращайтесь к нужным статьям: добавляйте статьи в Сохранённое, чтобы прочитать их позже или сохранить в коллекции. Настройте уведомления, чтобы не пропустить самое интересное от любимых блогеров, медиа и каналов.
4/4
Алгоритмы Дзена понимают, что вам нравится, и стараются показывать только то, что будет действительно интересно. Если источник вам не подходит — его можно исключить.
1/4
С общей ленты со всеми статьями легко переключайтесь на тематические: кино, еда, политика, знаменитости.
2/4
Открывайте разные форматы историй для чтения и общения. В приложении удобно читать статьи и смотреть видео, писать комментарии.
3/4
Возвращайтесь к нужным статьям: добавляйте статьи в Сохранённое, чтобы прочитать их позже или сохранить в коллекции. Настройте уведомления, чтобы не пропустить самое интересное от любимых блогеров, медиа и каналов.
4/4
Алгоритмы Дзена понимают, что вам нравится, и стараются показывать только то, что будет действительно интересно. Если источник вам не подходит — его можно исключить.
1/4
С общей ленты со всеми статьями легко переключайтесь на тематические: кино, еда, политика, знаменитости.
2/4
Открывайте разные форматы историй для чтения и общения. В приложении удобно читать статьи и смотреть видео, писать комментарии.
3/4
Возвращайтесь к нужным статьям: добавляйте статьи в Сохранённое, чтобы прочитать их позже или сохранить в коллекции. Настройте уведомления, чтобы не пропустить самое интересное от любимых блогеров, медиа и каналов.
4/4
Смело рекомендуйте Дзен своим друзьям из других стран.
Микросхема tl431 схема включения
Соответствующая функциональная схема регулятора приведена на Рис. Внешне она отличается от схемы Рис. Благодаря этому в схеме Рис.
Стабилитроны VD1 и VD2 в этой схеме также подобраны в пару с напряжением около 13,5 вольта, что дает возможность сопоставлять результаты соответствующих экспериментов с предыдущей схемой.
Величина тока генераторов тока ГТ здесь несколько увеличена и составляет 23 мА.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты: Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Схема контроля напряжения на кремниевом …
TL431 схема включения, TL431 цоколевка
Микросхема TL — это регулируемый стабилитрон. Используется в роли источника опорного напряжения в схемах различных блоков питания. Микросхема стабилитрон TL может использоваться не только в схемах питания.
При помощи таких конструкций возможно контролировать множество разнообразных параметров. Самый основной параметр — контроль напряжения.
Работа данного индикатора организована таким образом, что при потенциале на управляющем контакте TL вывод 1 меньше 2,5В, стабилитрон TL заперт, через него проходит только малый ток, обычно, менее 0,4 мА.
Поскольку данной величины тока хватает для того чтобы светодиод светился, то что бы избежать этого, нужно просто параллельно светодиоду подсоединить сопротивление на 2…3 кОм. Максимальный ток проходящий через стабилитрон TL находится в районе мА. Но у светодиода максимально допустимый ток составляет всего 20 мА. Поэтому в цепь светодиода необходимо добавить токоограничивающий резистор R3.
Его сопротивление можно рассчитать по формуле:. Также необходимо помнить, что для стабилитрона TL максимально допустимое напряжение составляет 36 В. Величина напряжения Uз при котором срабатывает сигнализатор светится светодиод , определяется делителем на сопротивлениях R1 и R2. Его параметры можно подсчитать по формуле:.
Если необходимо точно выставить уровень срабатывания, то необходимо на место сопротивления R2 установить подстроечный резистор, с бОльшим сопротивлением. После окончания точной настройки, данный подстроичник можно заменить на постоянный. Иногда необходимо проверять несколько значений напряжения.
В таком случае понадобятся несколько подобных сигнализатора на TL настроенных на свое напряжение. Разница данной схемы от предшествующей в том, что светодиод подключен по иному.
Если же контролируемое значение напряжения превосходит уровень, определенный делителем Rl и R2, микросхема TL открывается, и ток течет через сопротивление R3 и выводы микросхемы TL Для стопроцентного предотвращения загорания светодиода в его цепь дополнительно включены 2 диода.
В момент, когда исследуемая величина окажется меньше порога определенного делителем Rl и R2, микросхема TL закроется, и на ее выходе потенциал будет значительно выше 2В, вследствие этого светодиод HL1 засветится. Если необходимо следить всего лишь за изменением напряжения, то устройство будет выглядеть следующим образом:.
В этой схеме использован двухцветный светодиод HL1. Если потенциал ниже порога установленного делителем R1 и R2, то светодиод горит зеленым цветом, если же выше порогового значения, то светодиод горит красным цветом.
Если же светодиод совсем не светится, то это означает что контролируемое напряжение на уровне заданного порога 0,05…0,1В. Для обобщения принципа работы на данной схеме отображены различные датчики. К примеру, если в качестве датчика применить фототранзистор , то в конечном итоге получится фотореле, реагирующее на степень освещенности.
До тех пор пока освещение велико, сопротивление фототранзистора мало. Вследствие этого напряжение на управляющем контакте TL ниже заданного уровня, из-за этого светодиод не горит.
При уменьшении освещенности увеличивается сопротивление фототранзистора. По этой причине увеличивается потенциал на контакте управления стабилитрона TL При превышении порога срабатывания 2,5В HL1 загорается.
Данную схему можно использовать как датчик влажности почвы. В этом случае вместо фототранзистора нужно подсоединить два нержавеющих электрода, которые втыкают в землю на небольшом расстоянии друг от друга.
После высыхания почвы, сопротивление между электродами возрастает и это приводит к срабатыванию микросхемы TL, светодиод загорается. Уровень срабатывания схемы во всех случаях устанавливается посредством резистора R1. Помимо приведенных световых устройств, на микросхеме TL можно смастерить и звуковой индикатор.
Схема подобного устройства приведена ниже. Данный звуковой сигнализатор можно применить в качестве контроля за уровнем воды в какой-либо емкости.
Датчик представляет собой два нержавеющих электрода расположенных друг от друга на расстоянии мм. Как только вода коснется датчика, сопротивление его понизится, и микросхема TL войдет в линейный режим работы через сопротивления R1 и R2. Нет, полностью — нельзя. Там десяток транзисторов. Цешкой можно только только проверить на пробой переход коллектор-эмиттер выходного транзистора.
Большое спасибо! Ценная и грамотно изложенная информация. Вообще сайт беру в закладки: посещаю не первый раз и всегда получаю необходимую мне информацию. Весьма благодарен за столь такую ценную информацию и её грамотное описание. Главное в простоте и доступности большой аудитории радиолюбителей. Объясните, пожаулйста, назначение резистора R2 например, на первых двух схемах?