ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లను రూపకల్పన చేసేటప్పుడు, తక్కువ-శక్తి వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ లేదా రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ మూలం తరచుగా అవసరం. అనేక స్థిర వోల్టేజీలు నియంత్రించబడని సమగ్ర స్టెబిలైజర్ల ద్వారా మూసివేయబడతాయి. సర్దుబాటు చేయగల బిల్డ్ ఆన్ చిప్ LM317, కానీ ఇది కొన్ని స్వాభావిక లోపాలు మరియు తరచుగా అనవసరమైన కార్యాచరణను కలిగి ఉంటుంది. అనేక సందర్భాల్లో, TL431 చిప్ సమస్యను పరిష్కరిస్తుంది, ఇది 2.5 నుండి 36 V వరకు సర్దుబాటు చేయగల తక్కువ-శక్తి స్థిరమైన వోల్టేజ్ మూలాన్ని పొందడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.
విషయము
TL431 చిప్ అంటే ఏమిటి
ఇరవయ్యవ శతాబ్దం 70 లలో అభివృద్ధి చేయబడిన ఈ మైక్రో సర్క్యూట్ను తరచుగా "సర్దుబాటు చేయగల జెనర్ డయోడ్" అని పిలుస్తారు మరియు రేఖాచిత్రంలో జెనర్ డయోడ్గా రెండు శాస్త్రీయ ముగింపులతో - యానోడ్ మరియు కాథోడ్గా పేర్కొనబడింది. మూడవ ముగింపు కూడా ఉంది, దీని ప్రయోజనం తరువాత చర్చించబడుతుంది. మైక్రో-అసెంబ్లీలా కనిపిస్తుంది జెనర్ డయోడ్ అస్సలు గుర్తు లేదు. ఇది అనేక ప్యాకేజీ ఎంపికలలో సంప్రదాయ మైక్రో సర్క్యూట్ వలె ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. ప్రారంభంలో, రంధ్రాలు (నిజమైన రంధ్రం) ఉన్న బోర్డు కోసం మాత్రమే ఎంపికలు చేయబడ్డాయి, SMD సాంకేతికతలను అభివృద్ధి చేయడంతో, TL431 ఉపరితల-మౌంటెడ్ ప్యాకేజీలలో "ప్యాక్" చేయడం ప్రారంభించింది, ఇందులో విభిన్న సంఖ్యలో పిన్లతో ప్రసిద్ధ SOTలు ఉన్నాయి. ఆపరేషన్ కోసం అవసరమైన కాళ్ల కనీస సంఖ్య 3. కొన్ని సందర్భాల్లో మరిన్ని పిన్లు ఉంటాయి. అదనపు కాళ్ళు ఎక్కడైనా కనెక్ట్ చేయబడవు లేదా నకిలీ చేయబడతాయి.
TL431 యొక్క ముఖ్య లక్షణాలు
ప్రధాన లక్షణాలు, ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్ల అభివృద్ధిలో ఉత్పన్నమయ్యే 90+ శాతం పనులను నిర్వహించడానికి దీని జ్ఞానం సరిపోతుంది:
- అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ పరిమితులు - 2.5 ... 36 V (దీనిని మైనస్లకు ఆపాదించవచ్చు, ఎందుకంటే ఆధునిక నియంత్రకాలు 1.5 V యొక్క తక్కువ పరిమితిని కలిగి ఉంటాయి);
- అత్యధిక కరెంట్ 100 mA (ఇది చిన్నది, మీడియం పవర్ జెనర్ డయోడ్తో పోల్చవచ్చు, కాబట్టి మీరు మైక్రో సర్క్యూట్ను ఓవర్లోడ్ చేయకూడదు, దీనికి రక్షణ లేదు);
- అంతర్గత నిరోధం (సమానమైన రెండు-టెర్మినల్ నెట్వర్క్ యొక్క ఇంపెడెన్స్) - సుమారు 0.22 ఓం;
- డైనమిక్ నిరోధకత - 0.2 ... 0.5 ఓం;
- పాస్పోర్ట్ విలువ Uref = 2.495 V, ఖచ్చితత్వం - సిరీస్ ఆధారంగా, ± 0.5% నుండి ± 2% వరకు;
- TL431С కోసం ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత పరిధి – 0…+70 °С, TL431A కోసం – మైనస్ 40…+85 °С.
ఉష్ణోగ్రతపై పారామితుల ఆధారపడటం యొక్క గ్రాఫ్లతో సహా ఇతర లక్షణాలను డేటాషీట్లో కనుగొనవచ్చు. కానీ చాలా సందర్భాలలో అవి అవసరం లేదు.
ముగింపుల ప్రయోజనం మరియు ఆపరేషన్ సూత్రం
మైక్రో సర్క్యూట్ యొక్క అంతర్గత నిర్మాణాన్ని విశ్లేషించేటప్పుడు, జెనర్ డయోడ్తో పోలిక ఏకపక్షంగా ఉందని స్పష్టమవుతుంది.
అన్నింటికంటే, TL431 యొక్క నిర్మాణం కంపారిటర్ను పోలి ఉంటుంది. ఇన్వర్టింగ్ అవుట్పుట్కు 2.5 V యొక్క రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ Vref వర్తించబడుతుంది.ఈ వోల్టేజ్ స్థిరీకరించబడింది, కాబట్టి అవుట్పుట్ కూడా స్థిరంగా ఉంటుంది. నాన్-ఇన్వర్టింగ్ అవుట్పుట్ బయటకు తీసుకురాబడింది. దానికి వర్తించే వోల్టేజ్ రిఫరెన్స్ వోల్టేజీని మించకపోతే, కంపారిటర్ అవుట్పుట్ సున్నా, ట్రాన్సిస్టర్ మూసివేయబడింది, కరెంట్ ప్రవహించదు. ప్రత్యక్ష ఇన్పుట్ వద్ద వోల్టేజ్ 2.5 V మించి ఉంటే, అప్పుడు అవకలన యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద సానుకూల స్థాయి కనిపిస్తుంది, ట్రాన్సిస్టర్ తెరుచుకుంటుంది మరియు కరెంట్ దాని ద్వారా ప్రవహించడం ప్రారంభమవుతుంది. ఈ కరెంట్ బాహ్య నిరోధకత ద్వారా పరిమితం చేయబడింది. ఈ ప్రవర్తన జెనర్ డయోడ్కి రివర్స్ వోల్టేజీని వర్తింపజేసినప్పుడు దాని ఆకస్మిక విచ్ఛిన్నతను పోలి ఉంటుంది. డయోడ్ మైక్రో సర్క్యూట్ యొక్క రివర్స్ స్విచింగ్ నుండి రక్షించడానికి రూపొందించబడింది.
ముఖ్యమైనది! వోల్టేజ్ రిఫరెన్స్ పిన్ను కనెక్ట్ చేయకుండా వదిలివేయకూడదు మరియు కనీసం 4µA కరెంట్ అవసరం.
వాస్తవానికి, ఈ పథకం షరతులతో కూడుకున్నది - ఇది పని యొక్క స్వభావాన్ని వివరించడానికి మాత్రమే సరిపోతుంది. వాస్తవానికి, ప్రతిదీ ఇతర సూత్రాల ప్రకారం అమలు చేయబడుతుంది. కాబట్టి, సర్క్యూట్ లోపల మీరు 2.5 V యొక్క రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్తో ఒక పాయింట్ను కనుగొనలేరు.
సర్క్యూట్లను మార్చడానికి ఉదాహరణలు
TL431 స్విచింగ్ సర్క్యూట్ కోసం ఎంపికలలో ఒకటి సాంప్రదాయ కంపారిటర్. మీరు దానిపై కొన్ని రకాల థ్రెషోల్డ్ రిలేలను నిర్మించవచ్చు - ఉదాహరణకు, లెవెల్ రిలే, లైటింగ్ రిలే మొదలైనవి. రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ మూలం మాత్రమే అంతర్నిర్మితమైంది మరియు సర్దుబాటు చేయబడదు, కాబట్టి, సెన్సార్ ద్వారా ప్రస్తుత మరియు వోల్టేజ్ డ్రాప్ నియంత్రించబడుతుంది.
సెన్సార్పై 2.5 V పడిపోయిన వెంటనే, మైక్రో సర్క్యూట్ యొక్క అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్ తెరుచుకుంటుంది, LED ద్వారా కరెంట్ ప్రవహిస్తుంది మరియు అది వెలిగిపోతుంది. LEDకి బదులుగా, మీరు తక్కువ-శక్తి రిలే లేదా లోడ్ని మార్చే ట్రాన్సిస్టర్ స్విచ్ని ఉపయోగించవచ్చు. కంపారిటర్ యొక్క ఆపరేషన్ స్థాయిని సర్దుబాటు చేయడానికి రెసిస్టర్ R1 ఉపయోగించవచ్చు. R2 బ్యాలస్ట్గా పనిచేస్తుంది మరియు LED ద్వారా కరెంట్ను పరిమితం చేస్తుంది.
కానీ అటువంటి చేరిక TL431 యొక్క అన్ని లక్షణాలను ఉపయోగించడం సాధ్యం కాదు - కంపారిటర్ అటువంటి రిలేలకు మరింత అనుకూలంగా ఉండే ఏదైనా ఇతర మైక్రో సర్క్యూట్లో నిర్మించబడవచ్చు.అదే అసెంబ్లీ ఇతర ప్రయోజనాల కోసం రూపొందించబడింది.
సమాంతర రెగ్యులేటర్ మోడ్లో TL431ని ఆన్ చేయడానికి సులభమైన సర్క్యూట్ 2.5 V రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ మూలం. దీని కోసం, బ్యాలస్ట్ మాత్రమే అవసరం. నిరోధకం, ఇది అవుట్పుట్ ట్రాన్సిస్టర్ ద్వారా కరెంట్ని పరిమితం చేస్తుంది.
ముఖ్యమైనది! క్లాసిక్ జెనర్ డయోడ్ స్విచింగ్ సర్క్యూట్ కాకుండా, మీరు అవుట్పుట్తో సమాంతరంగా కెపాసిటర్ను ఇన్స్టాల్ చేయకూడదు. ఇది పరాన్నజీవి డోలనాలకు దారి తీస్తుంది. సాధారణంగా, డెవలపర్లు అవుట్పుట్ శబ్దాన్ని తగ్గించడానికి చర్యలు తీసుకున్నందున ఇది అవసరం లేదు. కానీ దీని కారణంగా, మైక్రో సర్క్యూట్ను సాంప్రదాయ జెనర్ డయోడ్ వంటి శబ్దం జనరేటర్కు ఆధారంగా ఉపయోగించలేరు.
మరింత పూర్తిగా మైక్రో సర్క్యూట్ యొక్క సామర్థ్యాలు రెసిస్టర్లు R1 మరియు R2 ద్వారా ఏర్పడిన ఫీడ్బ్యాక్ సర్క్యూట్లో ఉపయోగించబడతాయి.
శక్తిని వర్తింపజేసినప్పుడు, అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ పెరుగుతుంది మరియు కొన్ని మైక్రోసెకన్లలో స్థిరీకరించబడుతుంది (స్లే రేట్ ప్రామాణికం కాదు). ఉస్తాబ్ సెట్ చేయబడింది డివైడర్, దీనిని Ustab=2.495*(1+R2/R1) సూత్రం ద్వారా లెక్కించవచ్చు. లెక్కించేటప్పుడు, అటువంటి చేరికతో అంతర్గత ప్రతిఘటన (1 + R2 / R1) సార్లు పెరుగుతుందని గుర్తుంచుకోవాలి.
మీరు అదనపు ఆన్ చేయడం ద్వారా క్లాసికల్ మార్గంలో స్టెబిలైజర్ యొక్క లోడ్ సామర్థ్యాన్ని పెంచవచ్చు బైపోలార్ ట్రాన్సిస్టర్.
ముఖ్యమైనది! ట్రాన్సిస్టర్ తప్పనిసరిగా ఫీడ్బ్యాక్ లూప్ సర్క్యూట్లో చేర్చబడుతుంది.
ఇటువంటి చేరిక సర్క్యూట్ను సమాంతర నియంత్రకంగా మారుస్తుంది, ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ను అధిగమించడం అవసరం. దీని సామర్థ్యం Uout/Uin నిష్పత్తిని మించకూడదు. ఇది స్టెబిలైజర్ యొక్క పారామితులను మరింత దిగజార్చుతుంది, కాబట్టి ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ను ఉపయోగించడం మంచిది, దానిపై వోల్టేజ్ డ్రాప్ తక్కువగా ఉంటుంది.
ఇక్కడ, ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ మధ్య అవసరమైన చిన్న వ్యత్యాసం కారణంగా సామర్థ్యం ఎక్కువగా ఉంటుంది, అయితే ట్రాన్సిస్టర్ గేట్కు అదనపు పవర్ సోర్స్ అవసరం - దాని వోల్టేజ్ తప్పనిసరిగా Vin కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి.
TL431లో, మీరు ప్రస్తుత స్టెబిలైజర్ను సమీకరించవచ్చు.
ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క కలెక్టర్ సర్క్యూట్లోని కరెంట్ Istab \u003d Vref / R1కి సమానంగా ఉంటుంది.
అదే సర్క్యూట్ రెండు-టెర్మినల్ నెట్వర్క్ రూపంలో చేర్చబడితే, అప్పుడు ప్రస్తుత పరిమితి పొందబడుతుంది.
కరెంట్ Io=Vref/R1+Ikaకి పరిమితం చేయబడుతుంది. బ్యాలస్ట్ రెసిస్టర్ యొక్క విలువ తప్పనిసరిగా Rb=Uin(Io/hfe+Ika) నుండి ఎంచుకోబడాలి, ఇక్కడ hfe అనేది ట్రాన్సిస్టర్ లాభం. ఈ ఫంక్షన్ ఉన్న మల్టీమీటర్తో దీనిని కొలవవచ్చు.
రేడియో ఔత్సాహికులు ప్రామాణికం కాని చేరికలలో మైక్రో సర్క్యూట్లను ఉపయోగిస్తారు. TL431 స్వీయ ఉత్తేజిత ధోరణిని కలిగి ఉంది, ఇది ప్రతికూలత. కానీ ఇది వోల్టేజ్-నియంత్రిత జనరేటర్లుగా ఉపయోగించడం సాధ్యం చేస్తుంది. దీన్ని చేయడానికి, అవుట్పుట్ వద్ద కెపాసిటర్ వ్యవస్థాపించబడుతుంది.
అనలాగ్లు ఏమిటి
నిపుణులు మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్ ఔత్సాహికుల ప్రపంచంలో మైక్రో సర్క్యూట్కు అధిక ప్రజాదరణ ఉంది. అందువల్ల, ఇది చాలా మంది తయారీదారులచే ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది. ప్రపంచ ప్రఖ్యాత కంపెనీలు టెక్సాస్ ఇన్స్ట్రుమెంట్స్ (డెవలపర్గా), మోటరోలా, ఫెయిర్చైల్డ్ సెమీకండక్టర్ మరియు ఇతరులు అసలు పేరుతో మైక్రో సర్క్యూట్ను ఉత్పత్తి చేస్తారు. Vref = 2.75 V మరియు గరిష్టంగా ఆపరేటింగ్ కరెంట్ ఒకటిన్నర రెట్లు పెరిగింది, గతంలో విడుదల చేసిన TL430 స్టెబిలైజర్ గురించి ప్రస్తావించడం అసాధ్యం. కానీ ఈ మైక్రో సర్క్యూట్ డిమాండ్లో తక్కువగా ఉంది మరియు SMD మౌంటు యుగం ప్రారంభం వరకు జీవించలేదు.
ఇతర తయారీదారులు ఇతర అక్షరాల సూచికలతో వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్ను ఉత్పత్తి చేస్తారు, అయితే వారు ఎల్లప్పుడూ వారి పేర్లలో 431 సంఖ్యలను కలిగి ఉంటారు (లేకపోతే వినియోగదారు తెలియని మైక్రో సర్క్యూట్కు శ్రద్ధ చూపరు). మార్కెట్లో ఉన్నాయి:
- KA431AZ;
- KIA431;
- HA17431VP;
- IR9431N
మరియు కార్యాచరణలో సారూప్యమైన ఇతర మైక్రో సర్క్యూట్లు. కానీ తక్కువ-తెలిసిన మరియు తెలియని తయారీదారుల ఉత్పత్తులు పారామితులకు అనుగుణంగా హామీ ఇవ్వవు.
దేశీయ అనలాగ్ ఉంది - KR142EN19A, KT-26 ప్యాకేజీలో ఉత్పత్తి చేయబడింది (తక్కువ శక్తి ట్రాన్సిస్టర్ మాదిరిగానే). ఇది పూర్తిగా అసలు చిప్తో సమానంగా ఉంటుంది, కానీ కొన్ని లక్షణాలు కొద్దిగా భిన్నంగా ఉంటాయి. కాబట్టి, అంతర్గత నిరోధం <0.5 ఓం లోపల సాధారణీకరించబడుతుంది.
ప్రస్తావించదగినది SG6105 PWM కంట్రోలర్. ఇది రెండు అంతర్గత స్టెబిలైజర్లను కలిగి ఉంది, ఇది TL431కి పూర్తిగా సమానంగా ఉంటుంది. వాటికి ప్రత్యేక టెర్మినల్స్ ఉన్నాయి మరియు రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ మూలాలుగా ఉపయోగించవచ్చు.
TL431 చిప్ పనితీరును ఎలా తనిఖీ చేయాలి
మైక్రో సర్క్యూట్ చాలా క్లిష్టమైన అంతర్గత నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంది, కాబట్టి ఇది ఒక టెస్టర్ ద్వారా తనిఖీ చేయబడదు. ఏదైనా సందర్భంలో, మీరు ఒక రకమైన పథకాన్ని సేకరించవలసి ఉంటుంది. నియంత్రిత విద్యుత్ సరఫరా ఉంటే, అప్పుడు మూడు రెసిస్టర్లు మరియు LED అవసరం.
విద్యుత్ సరఫరా యొక్క వోల్టేజ్ తప్పనిసరిగా 36 V కంటే ఎక్కువ ఉండకూడదు. R1 ఎంపిక చేయబడుతుంది, తద్వారా గరిష్ట వోల్టేజ్ వద్ద, LED ద్వారా ప్రస్తుత 10-15 mA మించదు. R1 మరియు R3 నిష్పత్తి గరిష్ట సోర్స్ వోల్టేజ్ వద్ద, R3పై 2.5 V కంటే ఎక్కువ వస్తుంది మరియు 3 కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి. అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ R3పై థ్రెషోల్డ్ను చేరుకోవడానికి 0 V నుండి పెరిగినప్పుడు, LED ఫ్లాష్ అవుతుంది, మైక్రో సర్క్యూట్ పని చేస్తుందని అర్థం. మీరు LED ని ఇన్స్టాల్ చేయలేరు, కానీ కాథోడ్ వద్ద వోల్టేజ్ను కొలవండి - ఇది ఆకస్మికంగా మారాలి.
నియంత్రిత మూలం లేనట్లయితే, స్థిరమైన వోల్టేజ్తో విద్యుత్ సరఫరా ఉంటే, మీరు R3కి బదులుగా పొటెన్షియోమీటర్ను ఉపయోగించాల్సి ఉంటుంది. ఇంజిన్ రెండు దిశలలో తిరిగినప్పుడు, LED వెలిగించి బయటకు వెళ్లాలి.
ఎలక్ట్రానిక్ భాగాల మార్కెట్ చాలా విస్తృతమైన ఇంటిగ్రేటెడ్ వోల్టేజ్ రెగ్యులేటర్లను అందిస్తుంది.కానీ పరిధి చాలా విస్తృతమైనది, కాబట్టి అనేక రకాల మైక్రో సర్క్యూట్లు మార్కెట్లో తమ సముచిత స్థానాన్ని కలిగి ఉన్నాయి. TL431తో సహా.
ఇలాంటి కథనాలు:
