Der tl431-Schaltkreis und seine Arbeit: die Hauptelemente - ein Operationsverstärker und ein Transistor, eine Pinbelegung und Analoga einer Zenerdiode

Das elektronische Bauteil tl 431 gehört zu den integrierten Schaltkreisen, deren Produktion seit 1978 auf Massenfluss gesetzt wird. Es wird in den meisten Computernetzteilen, Fernsehern und anderen Haushaltsgeräten als präzise programmierbare Spannungsreferenz verwendet. In der Praxis haben sich mehrere t1431-Schaltschemata entwickelt.

Elektronisches Element Gerät

Die Mikroschaltung hat einen einfachen Aufbau, bestehend aus den folgenden Elementen: einem Gehäuse, einem Operationsverstärker (OA), einem t1431-Ausgangstransistor und einer Referenzspannungsquelle. Ein Merkmal dieser Mikroschaltung ist, dass sie die Funktionen einer Zener-Diode übernimmt.

Eine hochstabile 2,5-Volt-Referenzspannungsquelle, die an den inversen Eingang des Operationsverstärkers angeschlossen ist (-), der Emitter des Transistors und Masse mit zwei gemeinsamen Punkten im Referenzdruckkreis, einem Silizium Diode. Es verhindert Rückstrombildung und schützt vor Verpolung. Direct input ® ist für den Empfang von Signalen von anderen Boards sowie für die Stromversorgung des Verstärkers vorgesehen. Er ist über eine Diode mit dem Kollektor des Transistors ebenfalls über einen gemeinsamen Punkt verbunden. Der Ausgang des Operationsverstärkers ist mit der Basis des Transistors verbunden.

Es sei daran erinnert, dass der in Mikroschaltungen dieser Serie verwendete Transistor Lasten von bis zu 0,1 A und 36 V standhalten kann.

Arbeitsprinzip

Die Funktionsweise der Mikroschaltung basiert auf dem Prinzip der Überspannung, die über den Referenzeingang an den direkten Eingang des Operationsverstärkers angelegt wird. Wenn U (direkte Eingangsspannung) kleiner oder gleich Vref (Ausgangsreferenzspannung) ist, ist sie eine so niedrige Spannung, aufgrund derer der Transistor nicht öffnet und der Strom durch den Anoden-Kathoden-Schaltkreis nicht machen. Sobald U Vref am Ausgang des Operationsverstärkers überschreitet, wird eine Spannung erzeugt, die den Transistor öffnen und einen Stromfluss von der Kathode zur Anode erzwingen kann, wodurch die Mikroschaltung funktioniert.

Pinbelegung tl341

TL 341 ist ein 3-Pin-IC. Jedes Bein hat seinen eigenen Namen 1 - Referenz (Ausgang), 2 - Anode (Anode) und 3 - Kathode (Kathode).

In der Praxis ist die Pinbelegung unterschiedlich und hängt von der Art des Gehäuses ab, das der Hersteller bei der Herstellung des Produkts gewählt hat. Der TL431 ist in einer Vielzahl von Gehäusen erhältlich, vom alten TO-92 bis zum modernen SOT-23. Die Pinbelegung des tl431 je nach Gehäusetyp ist in Abbildung 3 dargestellt.

Die Analoga des im Inland hergestellten tl431 sind die Mikroschaltungen KR142EN19A und K1156EP5T. Zu den ausländischen Kollegen gehören:

• KA431AZ;
• KIA431;
• HA17431VP;
• IR9431N;
• AME431BxxxxBZ;
• AS431A1D;
• LM431BCM.

Technische Eigenschaften

Die wichtigsten technischen Merkmale des Mikroschaltkreises tl 341 sind:

• Anoden-Kathoden-Spannung, die von 2,5 bis 36 V variieren kann;
• Anoden-Kathoden-Strom im Bereich von 1 mA bis 0,01 A;
• Quellengenauigkeit, abhängig vom Vorhandensein eines Buchstabens nach den Zahlen, wenn der Buchstabe fehlt, dann ist dieser Parameter 2%, vorhanden, A (1%) oder B (0,5%).

Aus den Kennlinien ist ersichtlich, dass die Mikroschaltung mit einem ziemlich weiten Spannungsbereich verwendet werden kann, die Stromtragfähigkeit jedoch sehr gering ist. Um es ernster zu machen, werden leistungsstarke Transistoren an den Kathodenkreis angeschlossen, die die Ausgangsparameter regulieren.

Anschlusspläne

Die Mikroschaltung tl 431 ist eine Zenerdiode vom integralen Typ. Es hat drei Schaltschemata:

• bei 2,48 V (1);
• 3, 3V (2);
• um 14 V.

Option 1: 2,48-V-Schaltung.

Der 2,48-Volt-Zenerdioden-Schaltkreis ist mit einem einstufigen Wandler ausgestattet. Der durchschnittliche Betriebsstrom in einem solchen System beträgt 5,3 A. Am Pin ref (Referenzspannungskreis) ist eine Schaltung aus zwei parallel geschalteten Widerständen (je 2,4 und 2,26 kΩ) angebracht. Diese Widerstände werden vorläufig mit einer Spannung von 5 V versorgt, die nach dem Durchlaufen der Schaltung 2,48 wird.

Um die Empfindlichkeit der Zenerdiode zu erhöhen, werden verschiedene Modulatoren verwendet, hauptsächlich vom Dipoltyp mit einer Kapazität von weniger als 3 pF (Pikofarad). An die Kathode sind Zenerdioden angeschlossen.

Option 2: 3,3-V-Schaltkreis.

Die 3,3-V-Schaltung verwendet auch einen einstufigen Wandler und einen mit der Kathode verbundenen 1K-Widerstand. Vor dem Widerstand wird ein 3 V Netzteil eines Fremdherstellers platziert. Ein mit Masse verbundener 10 nF-Kondensator ist mit dem (ref)-Pin verbunden. Die Anode in einem ähnlichen Schema wird direkt auf den Boden gepflanzt, und die Kathoden- und Eingangskreise sind durch zwei gemeinsame Punkte verbunden.

Das Problem bei diesem Schaltkreis ist die hohe Wahrscheinlichkeit eines Kurzschlusses (Kurzschluss). Um die Gefahr eines Kurzschlusses zu verringern, wird den Zenerdioden eine Sicherung nachgeschaltet.

Um das Signal zu verstärken, werden spezielle Filter an den Ausgang angeschlossen. In einem solchen Schaltkreis betragen die durchschnittliche Spannung und der durchschnittliche Strom 5 V / 3,5 A und die Stabilisierungsgenauigkeit beträgt weniger als 3%. Die Zenerdiode ist über einen Vektoradapter angeschlossen, daher müssen Sie einen resonanten Transistor auswählen.Die durchschnittliche Modulatorkapazität sollte 4,2 pF betragen. Trigger können verwendet werden, um die Leitfähigkeit des Stroms zu erhöhen.

Unabhängige chipbasierte Geräte

Diese Mikroschaltung wird in Netzteilen für Fernseher und Computer verwendet. Auf dieser Grundlage ist es jedoch möglich, unabhängige Stromkreise zu erstellen, von denen einige sind:

• Stromstabilisator;
• Tonanzeige.

Stromstabilisator

Ein Stromstabilisator ist eine der einfachsten Schaltungen, die auf einer tl 341-Mikroschaltung implementiert werden kann. Es besteht aus folgenden Elementen:

• Energieversorgung;
• Widerstand R 1, verbunden mit einem gemeinsamen Punkt an die + Stromleitung;
• Shunt-Widerstand R 2 zu - Stromleitung;
• einen Transistor, dessen Emitter über den Widerstand R 2 mit der - Leitung, der Kollektor mit dem Ausgang - die Leitung und dessen Basis über einen gemeinsamen Punkt mit der Kathode der Mikroschaltung verbunden ist;
• tl 341 Mikroschaltungen, deren Anode über einen gemeinsamen Strom mit der - Leitung verbunden ist, und der ref-Pin ist ebenfalls unter Verwendung eines gemeinsamen Punktes mit der Emitterschaltung des Transistors verbunden.

Die Hauptrolle in dieser Schaltung spielt der Shunt-Widerstand R 2, der aufgrund der Rückkopplung den Wert festlegt, die Spannung beträgt 2,5 V. Aus diesem Grund nimmt der Ausgangsstrom die folgende Form an: I = 2,5 / R2.

Tonanzeige

Der auf tl 341 basierende Tonindikator ist eine einfache Schaltung, die in Abbildung 5 dargestellt ist

Mit einem solchen Schallanzeiger kann der Wasserstand in jedem Behälter überwacht werden. Der Sensor ist eine elektronische Schaltung in einem Gehäuse mit zwei herausgeführten Elektroden aus Edelstahl, von denen eine 20 mm höher als die andere angeordnet ist.

Im Moment des Kontakts der Sensoranschlüsse mit Wasser sinkt der Widerstand und tl 341 geht über die Widerstände R 1 und R 2 in den linearen Modus über. Dies trägt zum Auftreten von Autogenation bei der Resonanzfrequenz und zur Bildung eines Schallsignals bei.

Funktionstest mit einem Multimeter

Die Frage, wie man den tl431 mit einem Multimeter überprüft, wird von vielen gestellt. Die Antwort darauf ist einfach genug, um den tl341-Mikroschaltkreis oder seine Modifikation tl431a zu überprüfen Sie müssen Folgendes tun:

1. Bauen Sie eine einfache Testschaltung mit einer Mikroschaltung und einem Schlüssel auf.
2. Schließen Sie den Schaltkreis und nehmen Sie Messungen vor. Das Multimeter sollte eine Referenzspannung von 2,5 V anzeigen.
3. Stromkreis öffnen und messen. Die Anzeige des Messgeräts sollte 5 V anzeigen.