Experimentemos con el circuito TL431 en lugar del regulador de diodo Zener. ¿Has usado diodo Zener antes? Este IC funciona de la misma manera, pero de forma más eficiente, fácil de usar y económica. Por eso, a menudo lo encontramos en una variedad de circuitos comunes.
Hoja de datos TL341 en resumen
Antes de usar cualquier cosa, primero debemos aprender sus conceptos básicos, el TL431 no es una excepción.
¿Qué es el regulador de derivación TL431?
Es un regulador de derivación de precisión programable de tres terminales IC
El TL431A tiene un Vref (voltaje de referencia) programable de 2,5 V a 36 V con solo dos resistencias externas. Estos componentes ajustan un amplio rango de corriente operativa de 1,0 mA a 100 mA con una impedancia dinámica típica de 0,22 ohmios.
Se especifica estabilidad térmica sobre la temperatura aplicable, voltaje de entrada de referencia de 2.520 V, voltaje de salida de 40 V y tolerancia del 1%.
Cuando Vref aumenta un voltaje de 2,5 V, su circuito de salida se enciende bruscamente, lo que lo convierte en una excelente elección en lugar de diodos zener en muchos usos.
CARACTERÍSTICAS DEL TL431
- Voltaje de salida programable a 40 V.
- Tolerancia de tensión de referencia garantizada del 0,5 %
- Impedancia de salida dinámica baja (0,2 Ω típica)
- Rango de corriente del cátodo (continuo) – 100 ~ 150 mA
- Coeficiente de temperatura de rango completo equivalente de
- 50 ppm/°C
- Temperatura compensada para operación sobre
- Rango de temperatura de funcionamiento nominal completo
- Voltaje de ruido de salida bajo
- Respuesta de activación rápida
- Paquete TO-92, SOT-89 o SOT-23 3L
Para qué se puede usar?
- Regulador de derivación
- Regulador en serie de precisión de alta corriente
- Regulador de derivación de alta corriente
- Circuito de palanca
- Convertidor PWM con referencia
- Monitor de voltaje
- Limitador de corriente de precisión
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A menudo encontramos TL431 en fuentes de alimentación conmutadascargadores de baterías, voltaje digital, etc. En este experimento, lo tomamos de un decodificador de TV digital, en la sección del fuente de alimentación de 5V. Afortunadamente, TL431 todavía funciona.
Distribución de pines TL431
Miremos la forma del paquete TO-92. Con la facilidad de uso al tener una forma similar a la de un transistor 2N3904, observe la distribución de pines del TL431 a continuación.
Cuando miramos el frente y los cables del TL431:
- El centro es Ánodo, se representa con la letra A.
- A la izquierda está Referencia, se representa con la letra R
- La derecha es Cátodo, se representa con la letra K.
A continuación, lo llamaremos en formas cortas R, K y A.
Luego, mire el diagrama de bloques simplificado. Parece que tiene muchos componentes dentro del TL431, incluido el amplificador operacional comparador, el voltaje de referencia, los transistores y más. Por lo tanto, seguramente tiene mayor eficiencia que el diodo Zener.
Experimente con el circuito TL431
Creemos que aprender a través de experimentos provoca una mayor comprensión.
Podemos usarlo como regulador lineal de muchas maneras tales como:
Cómo funciona el TL431 como regulador fijo de diodo Zener
Primero, pruebe el circuito regulador de voltaje en derivación básico. Ver en el circuito.
Parece el Regulador de diodo Zenerla R está conectada a K.
Tiene una temperatura más estable que un diodo Zener. Deberíamos elegir valores de resistencia R1 para limitar Ik entre 20 mA y 40 mA.
La corriente eléctrica fluye a través de R1 e IC1 hacia tierra. El TL431 mantendrá un voltaje fijo de 2,5 V a través de él.
Mi hija mide el voltaje de salida (Vout) de aproximadamente 2,5 V como principio anterior. Entonces, el voltaje de referencia es 2,5 V.
La corriente de salida es casi IR1 (corriente a través de R1). Porque IK (corriente a través de IC) es muy pequeña.
Podemos encontrarme IR1 o Iout fácilmente.
IR1 = (Vin –Vout) / R1
IR1 = (12V – 2,5V) / 330Ω
= 0,0287A
Experimentamos para medir esa corriente con el amperímetro digital, muestra 0.029A, coincidiendo con el principio.
Modo regulador Zener de voltaje variable
Si queremos una salida de 3V, utilizamos un divisor de voltaje con R1 y R2, para comparar el voltaje entre la referencia y la salida.
Podemos encontrar el voltaje de salida a partir de:
Vsalida = (1 + R1/R2) * Vref
= {1+(10K/39K)} * 2,5V
= 3,141V
Establecer voltaje de salida TL431 con resistencia divisoria R1 y R2
Pero medimos un voltaje de salida de 3,06 V. Está trabajado.
Regulador de derivación de 5 V usando TL431
Además, si queremos salida de 5V. Cambiamos R1 y R2 son 10K. Vea el circuito a continuación.
El voltaje de salida es de 5V. La corriente de salida depende del Vin. El Vin es de 11V a 18V. Por ejemplo, Vin es 12 V, Iout = (Vin – VK) R1
= (12-5V) * 330 = 21mA. Si Vin es de 18 V, Iout aumentará a 39 mA.
Si queremos los otros voltajes, podemos cambiar R2 y R3 como en la fórmula anterior. Los C1, C2 y C3 se utilizan para filtrar el voltaje de CC y mantener un nivel bajo de ruido y ondulación.
Circuito regulador ajustable usando TL431
Para algunos niveles de voltaje de salida, difícilmente encontramos valores adecuados para R1 y R2. Entonces, deberíamos usar un potenciómetro como ayuda.
En el siguiente circuito, utilizamos un potenciómetro de 100 K para ajustar un voltaje de referencia. Si desea una salida de 5 V, ajuste VR1 aproximadamente al centro. Por lo tanto, este IC es mejor que un diodo Zener para un voltaje de referencia variable estable.
Transistor de paso del regulador en serie
Por lo general, el TL431 solo entregará una corriente inferior a 100 mA. pero si necesitamos una corriente más alta, como 500 mA, 1 A, 3 A, etc. Podemos usar un transistor de paso en serie para aumentar la corriente, al hacerlo convertiremos nuestro regulador en derivación en un regulador en serie.
En el circuito siguiente, el voltaje de salida es de 5 V a aproximadamente 0,5 A.
Ahora, calculemos el valor simple de los componentes.
P1:
Elegimos BD139, transistor NPN de 1,5 A y 80 V. Puede conducir corriente para este caso. Su tasa de ganancia de hFE es de 100 min.
Debido a la pérdida de tensión en BE del transistor Q1 de aproximadamente 0,6V. El voltaje en B (VB) del transistor debe compensarse a aproximadamente 0,6 V.
Por ejemplo, si la salida es de 5 V, el voltaje en B debería ser de 5,6 V.
R3:
La corriente que fluye a través de R3 es la corriente base (IB) de Q1.
Dado que la corriente que fluye a través de KA de IC1 es bastante baja. Así consideramos sólo IB.
Pero el IB no debe superar los 40 mA.
BI = CI/hFE
Sabemos que IC = Iout = 0,5 A, hFE = 100
Entonces, IB = 0,5A / 100
= 5mA
R3 = (Vin-VB)/IB
Sabemos Vin = 12V, VB = 5.6V, IB = 5mA
Entonces, R3 = (12V-5.6V)/5mA
= 1,28K
Pero en su lugar elegimos una resistencia de 1K. Entonces, la corriente IB aumentó a aproximadamente 7 mA.
R1, R2
Elegimos resistencias R1= 12K y R2 = 10K. Luego, calculamos para encontrar el voltaje de salida.
Vsalida = 1+ (R1/R2) * Vref
De: R1, R2 = 10K, Vref = 2,5V
Entonces, Vsalida = 1 + (12K/10K) * 2,5V
Vsalida = 5,5 V
Luego, pruebe este circuito en la placa y mida el voltaje, es de aproximadamente 5 V. Luego conecte una resistencia de 10 ohmios y 10 W como carga, mida su corriente, debe usar una corriente de aproximadamente 0,5 A.
Verificar esta placa de pruebas. Creo que es interesante, tal vez sea adecuado para ti.
Si desea una corriente de salida de 1A. Puede cambiar R3 para que tenga una resistencia más baja, como 470 Ω, 330 Ω, etc. Pero no debe ser inferior a 330 Ω o el flujo de corriente a través de TL431 será demasiado alto.
Si desea más de 1A pero debe estar dentro del rango de 2A. Puede cambiar el transistor Q1 a TIP41 o 2N3055.
Pero si necesita más de 3 A de corriente, puede utilizar el transistor Darlington.
Nos encantaría mostrarte cómo funcionó con todo detalle, pero tiene que ser así la próxima vez.
Circuito detector de voltaje de 2.5V usando TL431
Prueba si está muerto o no.
Hemos sacado este IC de un circuito antiguo. junta. Pero no estamos seguros de si sigue funcionando o no. No se puede probar con un medidor normal. Pero podemos usarlo para crear el circuito más simple y determinar si funcionará.
Este «circuito más simple» es el circuito detector de voltaje de 2,5 V.
Su principio principal sólo consistía en que el voltaje en R excediera los 2,5 V, lo que activaba el flujo de corriente de K a A de este IC, que es similar a cómo funciona el diodo Zener normal.
Intentemos crear este circuito.
La corriente fluye a través de R1 y VR1 hacia tierra, son los circuitos divisores de voltaje. Medimos el voltaje entre R y tierra.
Al principio, el VR1 está configurado al mínimo, lo que significa que el voltaje también es el más bajo. Al mismo tiempo se apaga el LED.
Luego, ajustamos el VR1, el voltaje es superior a 2,5 V. La corriente puede fluir de K a A, haciendo que el LED1 se encienda.
El R2 es una corriente limitante para LED1.
Existe una versión más sencilla que ésta.
El circuito detector de voltaje lógico
Este circuito se utiliza para detectar lógica en un circuito digital Con pocos componentes, consta solo de 2 partes. Requiere una fuente de alimentación de 5V.
Cuando la lógica de entrada es «Baja», la salida es de 5 V.
Por otro lado, si la lógica de entrada es “Alta”, la salida es de 1,8V.
Gracias por la buena información:
- TL431 Regulador de voltaje IC leer más en términos técnicos.
- Experimentos con Regulador Shunt TL431A. Leer más
Conclusión
De toda nuestra experimentación anterior, descubrimos que el TL431 tiene una alta eficiencia. Hemos planeado integrarlo en otros tipos de circuitos/miniproyectos, como cargadores de baterías, temporizadores, fuentes de alimentación de modo conmutado o incluso más. Si terminamos de probarlo exhaustivamente, se lo notificaremos por correo electrónico, así que permanezcan atentos.
Todas las imágenes en tamaño completo y PDF de esta publicación se encuentran en este libro electrónico a continuación. Por favor ayúdame. 🙂
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