Схемы и принципы работы стабилизатора TL431

Схемы и принципы работы стабилизатора TL431

Особенности работы, простота включения во многие схемы и хорошие характеристики сделали микросхему TL431 очень популярным регулируемым стабилизатором на рынке. С минимальным набором дополнительных электронных компонентов (нескольких резисторов и конденсаторов), она способна обеспечить рабочее напряжение в диапазоне от 2,5 до 36 В при токе стабилизации от 1 до 100 мА. Для получения больших значений на выход ТЛ431 обычно добавляют мощные транзисторы.

Это устройство еще называют управляемым программируемым стабилитроном. Его впервые представила миру американская компания Texas Instruments (TI) в далеком 1977 году. С тех пор оно постоянно совершенствовалось и теперь является неотъемлемой частью многих современных импульсных блоков питания, где выполняет роль источника опорного напряжения. Оно может быть отличной заменой для диодов Зенера, в различных электронных схемах.

roboforum.ru

блок питания с TL431 отрубается при регулировке.

Myp » 28 апр 2016, 23:37

есть китайский БП стандартный железный кубик решетчатый
на 220 вольт и tl431 в обратной связи через оптрон
при попытке отрегулировать напряжение, поставить выше 13 вольт на выходе, блок видимо уходит в защиту и отрубается.
начинает моргать с секундным интервалом.

есть идеи как это вылечить?

на фото трёхногая микра это 431
слева на плате запаян переменный резистор 1К, он идёт на минус через резистор 2.2К
второй резистор в цепи 431 на 10К и он идёт на плюс.
максимально рабочее положение резистора это 0.1К

вроде как по формуле напряжение считается правильно, 13.3V = 2.5(1+10К/(2.2К+0.1К)
но почему блок вырубается если ещё подкрутить резистор, до нуля?
без нагрузки регулируется нормально, не вырубается.

Re: блок питания с TL431 отрубается при регулировке.

Dmitry__ » 28 апр 2016, 23:55

Re: блок питания с TL431 отрубается при регулировке.

Myp » 29 апр 2016, 00:46

допаял к резюку на 10 ом ещё резюк на 3 ома последовательно, максимальный диапазон сдвинулся к 15 вольтам.

гугление по второй микре sm8023(на фото она в правой половине высоковольтной, не видно), дало даташит с иероглифами и картинку с англицкими буквами.
на картинке одна нога подписана как CS и подключена через совсем маленький резистор, 0.5 Ом.
я решил что это нога для контроля тока, выпаял один резюк из трёх параллельных(2, 2 и 4.7 Ом) и блок стал вырубаться раньше
допаял туда ещё пару резюков на 10 ом параллельно и блок стал вырубаться позже =) стал выдавать аж 14.2 вольт и 1.36 ампера

Добавлено спустя 31 секунду:

Re: блок питания с TL431 отрубается при регулировке.

Dmitry__ » 29 апр 2016, 05:54

Ты так не делай, верни все в зад. Эта цепь отвечает за прерывание тока в накопительном дросселе при достижении определенного тока. Со стороны 220 вольт вообще ничего НЕ ТРОГАЙ!

Re: блок питания с TL431 отрубается при регулировке.

Myp » 29 апр 2016, 11:11

блин а я уже обрадовался что работает.

10 ом я напаял со стороны 220 вольт, параллельно резюку R9 на схеме, тоесть было 0.81 ома, стало 0.7 ома.
на схеме написано CS, я решил это Current Sens
по ихнему это правда 电流检测输入脚。
но гугл со мной солидарен, "Вход тока обнаружения контактный."

R13 по схеме я повысил до 13кОм, напряжение поднялось до 15 без нагрузки, кондёры на 16V, надо бы заменить конечно.
но при токе выше 1.3 ампера блок вырубается а мне надо ещё поднять хотябы на 0.3 А

ЗЫ
у меня чипдип в городе открылся, я теперь могу как нормальный человек притти в магазин и купить себе там резистор, ОДИН штука.
и не платить за доставку 150 р. или не ждать месяц из китая)

Re: блок питания с TL431 отрубается при регулировке.

Dmitry__ » 29 апр 2016, 15:27

А, ну вот теперь понятно Да, такой доработкой ты повысил отдаваемый ток бп. Ну погоняй временем бп под новой нагрузкой, если через час работы дроссель и транзистор холодные, то можно так оставить. Если что, можно заменить транзистор на более мощный. А дроссель, скорее всего, унифицирован с более мощными версиями этого бп и замена не требуется.

Re: блок питания с TL431 отрубается при регулировке.

Myp » 29 апр 2016, 17:11

дроссель холодный, транзюк тёплый, диод горячий.
хотя диод 10 ампер 100 вольт. непонятно почему греется.

ЗЫ
а в импульсниках можно выходные диоды параллелить?
у меня кучка выпаяных диодов из старых железок, они от 5 до 10 ампер

Re: блок питания с TL431 отрубается при регулировке.

Dmitry__ » 29 апр 2016, 18:17

Re: блок питания с TL431 отрубается при регулировке.

Myp » 29 апр 2016, 19:54

а диод там и так шотки MBR10100CT
транзистор hw4n60, 4 ампера по даташиту

Добавлено спустя 13 минут 43 секунды:
наверно не надо мучать бобика.
не даст он ампераж нужный

Общее описание TL431

TL431 — регулируемый или программируемый регулятор напряжения.
Необходимое выходное напряжение может быть установлено с помощью всего двух внешних резисторов (делитель напряжения), подключенных к выводу REF.

На приведенной ниже схеме показана внутренняя структурная схема устройства, а также PIN-код обозначения.

Как проверить TL431?

«Прозвонить» эту микросхему как обычный стабилитрон нельзя.

Чтобы убедиться в ее исправности, нужно собрать небольшую схему для проверки.

При этом выходное напряжение в первом приближении описывается формулой

Vo = (1 + R2/R3) * Vref (см даташит*), где Vref — опорное напряжение, равное 2,5 В.

При замыкании кнопки S1 выходное напряжение будет иметь величину 2,5 В (опорное напряжение), при отпускании ее – величину 5 В.

Таким образом, нажимая и отжимая кнопку S1 и измеряя мультиметром сигнал на выходе схемы, можно убедиться в исправности (или неисправности) микросхемы.

Проверочную схему можно сделать в виде отдельного модуля, используя 16-контактный разъем для DIP-микросхемы с шагом выводов 2,5 мм. Питание и щупы тестера подключаются при этом к выходным клеммам модуля.

Для проверки микросхемы нужно вставить ее в разъем, понажимать кнопку и посмотреть на дисплей тестера.

Если микросхема не вставлена в разъем, выходное напряжение будет равным примерно 10 В.

Вот и все! Просто, не правда ли?

*Даташит – это справочные данные (data sheets) на электронные компоненты. Их можно найти поисковиком в Интернете.

С вами был Виктор Геронда. До встречи на блоге!

Обсуждение: 9 комментариев

Так как резисторы делителя одинаковые (напряжение источника делится пополам), то выходной транзистор усилителя (ТЛ-ки) откроется при напряжении, чуть превышающем 5 вольт. На входе R в этом случае с делителя R2-R3 будет сниматься чуть больше 2,5 вольт.

Привет, скажите, хочу переделать блок питания с 12в на 17в, тлка есть, но катод и управляющий по схеме спаяны,так что разрезать дорожку и впаять переменник или как увеличить напряжение,спасибо.

Виктор, если это компьютерный блок питания, то можно включить последовательно напряжения +12В и +5В, как раз и будет 17В. Без всяких переделок.

Здравствуйте, Виктор. Получить 17 В так, как это вы предлагаете, не получится. Дело в том, что 5В и 12В обмотки конструктивно уже соединены в трансформаторе через общую землю. То есть, соединив +12В на +5В вы просто устроите КЗ. 12 В цепь будет работать на 5 В цепь как на нагрузку с низким внутренним сопротивлением и блок питания сгорит. В простейшем случае получить + (-) 17 (или, например + (-) 24 В) можно путем подключения, например к — 5 В выходу и к +12 В выходу. Между ними как раз и будет 17 В, но при этом нужно будет не допускать соприкосновения корпуса БП с землей устройства, которое вы питаете. Аналогично можно получить 24 В, если подключить свое устройство между +12В и -12В. Подобные простые варианты использования БП с повышенным напряжением питания имеют недостатки. Во-первых, ток потребляемый от такого источника будет ограничиваться возможностями БП по току в цепях -12В и -5В. Предельный ток в этих цепях, как правило не больше 0,5 А. Для увеличения тока, нужно вместо штатных диодов типа RF102 (их ток 1 А) поставить диоды Шоттки с отрицательным выходным напряжением или, в крайнем случае, в параллель штатным диодам, можно впаять несколько аналогичных на требуемый ток. При этом также необходимо увеличить емкость электролитических конденсаторов с 100-470 мкФ до 1000-2000 мкФ. Есть и другие способы. Например можно изменить величину резистора в цепи обратной связи (с выхода +5В на первую ножку, например микросхемы DBL494), который определяет постоянный уровень напряжения (+5В). Но в этом случае не во всех блоках питания удается «обмануть» схему стабилизации напряжения и существенно изменить напряжение, более чем на 1,5-2 В без нарушения работы БП (может срабатывать защита или появляться в момент питания выбросы напряжения). Такой фокус проходит в простых, древних схемах. Удавалось, таким образом регулировать напряжение с +/- 12 В до +/-20 В (требуется перепайка электролитов на напряжение не менее 25 В). Есть и другие варианты с доработкой конструкции трансформатора. Обмотки 5 В и 12 В, в большинстве трансформаторов, конструктивно, выполнены в виде нескольких параллельно включенных обмоток. Если их разъединить и включить в качестве дополнительных обмоток, можно получить несколько вариантов более высоких выходных напряжений. К этим дополнительным можно подключить диоды Шоттки, рассчитанные на это напряжение и требуемый ток и получить из компьютерного блока питания мощный, высокостабильный источник питания для Hi-Fi усилителя большой мощности с напряжением от (+/-) 17 до 36 В. Если кому, интересно, то более подробно о этих вариантах я расскажу в ближайших выпусках на своем канале High-End в ФБ и Ютубе. Ссылка по запросу.

Добрый день. Подскажите как поднять напряжение с5,3 до 12 В на зарядном собрании на базе tl431. Что нужно поменять?

Сразу оговорюсь, что данная статья не панацея. У кого-то это может не пройти.

Для начала я расскажу о TL431, и для чего она служит. TL431 это управляемый стабилитрон с помощью которого можно получить стабилизированное напряжения в широких пределах от 2,5 вольта до 36 вольт. Применяя эту микросхему можно сделать источник опорного напряжения для блоков питания, а также для различных измерительных схем.

Рисунок взят из даташита компании ON Semiconductor

Ниже приведены два варианта даташит для этой микросхемы

Цоколевка этой микросхемы наилучшим образом отображена в даташите компании ON Semiconductor

В даташите Texas Instruments обнаружена одна небольшая деталь

На всех рисунках есть одна надпись «top view» это переводится как «вид сверху» при невнимательном просмотре даташит, не зная, что это может обозначать, можно неправильно распаять на плате.

В одной из своих схем я применил микросхему TL431, и она оказалась неисправной. Поискав по форумам я нашел способ проверки этой микросхемы. А в некоторых местах я видел как вызванивают эту микросхему с помощью мультиметра но, увы, все это не то. Я тоже сначала попытался проверить мультиметром но сразу отложил в сторону это мероприятие. И решил попробовать проверить с помощью универсального тестера компонентов, который был ранее приобретен на алиэкспресс.

Во время проверки составил таблицу. Сначала проверил в режиме двухполюсника (если в таблице указаны два вывода, просто необходимо объединить оба вывода вместе).