Como funciona o regulador de derivação TL431, folha de dados, aplicação

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Neste artigo, aprendemos como um regulador de derivação IC funciona normalmente em circuitos SMPS. Pegamos o exemplo do dispositivo TL431 popular e tentamos entender seu uso em circuitos eletrônicos por meio de algumas de suas notas de aplicação.

Especificações Eletricas

Tecnicamente, o dispositivo TL431 é chamado de regulador shunt programável, em termos simples pode ser entendido como um diodo zener ajustável.



Vamos aprender mais sobre suas especificações e notas de aplicação.

O TL431 é atribuído com as seguintes características principais:



  • Tensão de saída configurável ou programável de 2,5 V (referência mínima) até 36 volts.
  • Impedância de saída dinâmica baixa, em torno de 0,2 Ohm.
  • Capacidade de manuseio de corrente do coletor de até 100mA máximo
  • Ao contrário dos zeners normais, a geração de ruído é insignificante.
  • Mudança de resposta extremamente rápida.

Como funciona o IC TL431?

O TL431 é um transistor de três pinos como (como o BC547) regulador de tensão ajustável ou programável.
A tensão de saída pode ser dimensionada usando apenas dois resistores nos pinos especificados do dispositivo.

O diagrama abaixo mostra o diagrama de blocos interno do dispositivo e também as designações dos pinos.

O diagrama a seguir indica a pinagem do dispositivo real. Vamos ver como este dispositivo pode ser configurado em circuitos práticos.

Exemplos de circuitos usando TL431

O circuito abaixo mostra como o dispositivo acima TL431 pode ser usado como um regulador shunt típico.

A figura acima mostra como com a ajuda de apenas alguns resistores o TL431 pode ser conectado como um regulador shunt para gerar saídas entre 2,5 V a 36 V. R1 é um resistor variável que é usado para ajustar a tensão de saída.

O resistor em série na entrada positiva de alimentação pode ser calculado usando a lei de Ohm:

R = Vi / I = Vi / 0,1

Aqui, Vi é a entrada de alimentação, que deve estar abaixo de 35 V. 0,1 ou 100 mA é a especificação de corrente de desvio máxima do IC e R é o resistor em ohms.

Calculando Resistores Reguladores Shunt

A fórmula a seguir é válida para adquirir os valores dos vários componentes usados ​​para fixar a tensão de derivação.

Vo = (1 + R1 / R2) Vref

No caso de um 78XX precisar ser usado em conjunto com o dispositivo, o seguinte circuito pode ser usado:

O aterramento do cátodo TL431 é conectado ao pino de aterramento do 78XX. A saída do 78XX IC é conectada à rede divisora ​​de potencial que determina a tensão de saída.

As peças podem ser identificadas por meio da fórmula mostrada no diagrama.

As configurações acima são restritas a uma corrente máxima de 100 mA na saída. Para obter corrente mais alta, um buffer de transistor pode ser usado, conforme mostrado no circuito a seguir.

No diagrama acima, a maioria da colocação das peças é semelhante ao projeto do primeiro regulador de derivação, exceto que aqui o cátodo é fornecido com um resistor para positivo e o ponto também se torna o disparador de base do transistor de buffer conectado.

A corrente de saída dependerá da magnitude da corrente que o transistor é capaz de absorver.

No diagrama acima podemos ver dois resistores cujos valores não são mencionados, um em série com a linha de alimentação da entrada, outro na base do transistor PNP.

O resistor no lado da entrada limita a corrente máxima tolerável que pode ser drenada ou desviada pelo transistor PNP. Isso pode ser calculado da mesma forma como discutido anteriormente para o primeiro diagrama do regulador TL431. Este resistor protege o transistor de queima devido a curto-circuito na saída.

O resistor na base do transistor não é crítico e pode ser selecionado arbitrariamente entre 1k e 4k7.

Áreas de aplicação do IC TL431

Embora as configurações acima possam ser usadas em qualquer lugar onde o ajuste de tensão de precisão e referências possam ser necessárias, é amplamente usado em circuitos SMPS hoje em dia para gerar tensão de referência precisa para o opto-acoplador conectado, que por sua vez avisa o mosfet de entrada do SMPS para regular a tensão de saída precisamente para os níveis desejados.

Para mais informações, vá para https://www.fairchildsemi.com/ds/TL/TL431A.pdf




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