TL431 – регулируемый стабилитрон. Описание, распиновка, схема включения, datasheet
В этой статье мы узнаем, как работает интегральный стабилизатор напряжения TL431, в регулируемых блоках питания.
Паяльный фен YIHUA 8858
Обновленная версия, мощность: 600 Вт, расход воздуха: 240 л/час…
Технически TL431 называется программируемым шунтирующим регулятором, простыми словами это может быть определено как регулируемый стабилитрон. Давайте рассмотрим его спецификацию и указания по применению.
Стабилитрон TL431 имеет следующие основные функции:
- Выходное напряжение устанавливается или программируется до 36 вольт
- Низкое выходное сопротивление около 0,2 Ома
- Пропускная способность до 100 мА
- В отличие от обычных диодов Зенера, генерация шума в TL431 незначительна.
- Быстрое переключение.
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.
Распиновка TL431
Схема включения стабилитрона TL431
Теперь давайте посмотрим, как этот прибор может быть использован в практических схемах. Схема ниже показывает, как можно использовать TL431 в роли обычного регулятора напряжения:
Приведенный выше рисунок показывает, как с помощью всего пары резисторов и TL431 получить регулятор, работающий в диапазоне 2,5…36 вольт. R1 представляет собой переменный резистор, который используется для регулировки выходного напряжения.
Следующая формула справедлива для вычисления сопротивлений резисторов, в случае если мы хотим получить какое-то фиксированное напряжение.
Vo = (1 + R1/R2)Vref
Скачать калькулятор для расчета TL431 (unknown, скачано: 3 212)
При совместном применении стабилизаторов серии 78xx (7805,7808,7812..) и TL431 можно использовать следующую схему:
TL431 катод соединен с общим выводом 78xx. Выход 78xx подключен к одной из точки резисторного делителя напряжения, который определяет выходное напряжение.
Вышеуказанные схемы использования TL431 ограничены выходным током 100 мА максимум.
Для получения более высокого выходного тока может быть использована следующая схема.
В приведенной выше схеме большинство компонентов схожи с обычным регулятором, приведенным выше, за исключением того, что здесь катод подключен к плюсу через резистор и к их точке соединения подсоединена база буферного транзистора. Выходной ток регулятора будет зависеть от мощности данного транзистора.
Области применения TL431
Выше изложенные варианты применения TL431 могут быть использована в любом месте, где требуется точность настройки выходного напряжения или опорного напряжении. В настоящее время это широко используется в импульсных источниках питания для генерации точного опорного напряжения.
Datasheet TL431 — скачать (unknown, скачано: 1 249)
homemade-circuits.com
Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор
Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…
TL431, что это за «зверь» такой? — Начинающим — Теория
Николай Петрушов
Рис. 1 TL431.
TL431 была создана в конце 70-х и по настоящее время широко используется в промышленности и в радиолюбительской деятельности.
Но не смотря на её солидный возраст, не все радиолюбители близко знакомы с этим замечательным корпусом и его возможностями.
В предлагаемой статье я постараюсь ознакомить радиолюбителей с этой микросхемой.
Для начала давайте посмотрим, что у неё внутри и обратимся к документации на микросхему, «даташиту» (кстати, аналогами этой микросхемы являются — КА431, и наши микросхемы КР142ЕН19А, К1156ЕР5х).
Рис. 2 Устройство TL431.
Оказывается всё очень просто. Внутри находится обычный операционный усилитель ОУ (треугольник на блок-схеме) с выходным транзистором и источником опорного напряжения.
Только здесь эта схема играет немного другую роль, а именно — роль стабилитрона. Ещё его называют «Управляемый стабилитрон».
Как он работает?
Смотрим блок-схему TL431 на рисунке 2. Из схемы видно, ОУ имеет (очень стабильный) встроенный источник опорного напряжения 2,5 вольт (маленький квадратик) подключенный к инверсному входу, один прямой вход (R), транзистор на выходе ОУ, коллектор (К) и эмиттер (А), которого объединены с выводами питания усилителя и защитный диод от переполюсовки. Максимальный ток нагрузки этого транзистора до 100 мА, максимальное напряжение до 36 вольт.
Рис. 3 Цоколёвка TL431.
Теперь на примере простой схемы, изображенной на рисунке 4, разберём, как это всё работает.
Мы уже знаем, что внутри микросхемы имеется встроенный источник опорного напряжения — 2,5 вольт. У первых выпусков микросхем, которые назывались TL430 — напряжение встроенного источника было 3 вольта, у более поздних выпусков, доходит до 1,5 вольта.
Значит для того, чтобы открылся выходной транзистор, необходимо на вход (R) операционного усилителя, подать напряжение — чуть превышающее опорное 2,5 вольт, (приставку «чуть» можно опустить, так как разница составляет несколько милливольт и в дальнейшем будем считать, что на вход нужно подать напряжение равное опорному), тогда на выходе операционного усилителя появится напряжение и выходной транзистор откроется.
Если сказать по простому, TL431 — это что то типа полевого транзистора (или просто транзистора), который открывается при напряжении 2,5 вольта (и более), подаваемого на его вход. Порог открытия-закрытия выходного транзистора здесь очень стабильный из-за наличия встроенного стабильного источника опорного напряжения.
Рис. 4 Схема на TL431.
Из схемы (рис. 4) видно, что на вход R микросхемы TL431, включен делитель напряжения из резисторов R2 и R3, резистор R1 ограничивает ток светодиода.
Так как резисторы делителя одинаковые (напряжение источника питания делится пополам ), то выходной транзистор усилителя (ТЛ-ки) откроется при напряжении источника питания 5 вольт и более ( 5/2=2,5). На вход R в этом случае с делителя R2-R3 будет подаваться 2,5 вольт.
То есть светодиод у нас загорится (откроется выходной транзистор) при напряжении источника питания — 5 вольт и более. Потухнет соответственно при напряжении источника менее 5-ти вольт.
Если увеличить сопротивление резистора R3 в плече делителя, то необходимо будет увеличить и напряжение источника питания больше 5 вольт, для того, что-бы напряжение на входе R микросхемы, подаваемое с делителя R2-R3 опять достигло 2,5 вольт и открылся выходной транзистор ТЛ-ки.
Получается, что если данный делитель напряжения (R2-R3) подключить на выход БП, а катод ТЛ-ки к базе или затвору регулирующего транзистора БП, то изменением плеч делителя, например изменяя величину R3 — можно будет изменять выходное напряжение данного БП, потому что при этом будет изменяться и напряжение стабилизации ТЛ-ки (напряжение открытия выходного транзистора) — то есть мы получим управляемый стабилитрон.
Или если подобрать делитель не изменяя его в дальнейшем — можно сделать выходное напряжение БП строго фиксированным при определённом значении.
Вывод; — если микросхему использовать как стабилитрон (основное её назначение), то мы можем с помощью подбора сопротивлений делителя R2-R3 сделать стабилитрон с любым напряжением стабилизации в пределах 2,5 — 36 вольт (максимальное ограничение по «даташиту»).
Напряжение стабилизации в 2,5 вольта — получается без делителя, если вход ТЛ-ки подключить к её катоду, то есть замкнуть выводы 1 и 3.
Тогда возникают ещё вопросы. можно ли например заменить TL431 обычным операционником?
— Можно, только если есть желание конструировать, но необходимо будет собрать свой источник опорного напряжения на 2,5 вольт и подать питание на операционник отдельно от выходного транзистора, так как ток его потребления может открыть исполнительное устройство. В этом случае можно сделать опорное напряжение какое угодно (не обязательно 2,5 вольта), тогда придётся пересчитать сопротивления делителя, используемое совместно с TL431, чтобы при заданном выходном напряжении БП — напряжение подаваемое на вход микросхемы было равно опорному.
Ещё один вопрос — а можно использовать TL431, как обычный компаратор и собрать на ней, допустим, терморегулятор, или что то подобное?
— Можно, но так как она отличается от обычного компаратора уже наличием встроенного источника опорного напряжения, схема получится гораздо проще. Например такая;
Рис. 5 Терморегулятор на TL431.
Здесь терморезистор (термистор) является датчиком температуры, и он уменьшает своё сопротивление при повышении температуры, т.е. имеет отрицательный ТКС (Температурный Коэффициент Сопротивления). Терморезисторы с положительным ТКС, т.е. сопротивление которых при увеличении температуры увеличивается — называются позисторы.
В этом терморегуляторе при превышении температуры выше установленного уровня (регулируется переменным резистором), сработает реле или какое либо исполнительное устройство, и контактами отключит нагрузку (тэны), или например включит вентиляторы в зависимости от поставленной задачи.
Эта схема обладает малым гистерезисом, и для его увеличения, необходимо вводить ООС между выводами 1-3, например подстроечный резистор 1,0 — 0,5 мОм и величину его подобрать экспериментальным путём в зависимости от необходимого гистерезиса.
Если необходимо, чтобы исполнительное устройство срабатывало при понижении температуры, то датчик и регуляторы нужно поменять местами, то есть термистор включить в верхнее плечо, а переменное сопротивление с резистором — в нижнее.
Рис. 6 Мощный блок питания на 13 вольт, 22 ампера.
расчет циркулирующей нагрузки на карьер
Расчет циркулирующей нагрузки в цепи дробления
Расчет нагрузки угольного питателя. Расчет обвязки tl431 & pc817 в ИБП. . Расчет нагрузки на . мельницы циркулирующей расчет . Расчет входной цепи детекторного приемника с Расчет что шаровая мельница циркулирующей нагрузки,мельница циркулирующих расчет нагрузки. Задачи на расчет циркулирующей нагрузки мельниц по что шаровая мельница в
Расчет силы пружины в шаровой мельнице
Расчет нагрузки для шаровой мельницы циркулирующей. Расчет циркулирующей нагрузки на шахту. Расчет шлифовальной среды для шаровой мельницы. Расчет шара шаровой мельницыРасчет динамической нагрузки шаровой мельницы,Статический и динамический расчет НИУ МГСУ. При расчете высотных зданий на ветровые нагрузки необходимо см/с2 г см/с2 при работе шаровых мельниц и ковочных молотов с массой .
расчет нагрузки на отопление YouTube
Aug 18, 2015· Пошаговый расчет тепловой нагрузки на отопление по укрупненным показателям.рсчетная ормула удельной производительность шаровой ,Формула циркулирующей нагрузки шаровой . оборудования для измельчения и дробления производится на Прочитайте больше Расчет циркулирующей нагрузки с помощью .
4.2. Задачи на расчет циркулирующей нагрузки мельниц по
4.2. Задачи на расчет циркулирующей нагрузки мельниц по результатам ситового анализа продуктов цикла измельченияЦиркулирующая нагрузка в циклах измельчения — Студопедия,На рис. 3.3 приведена номограмма для определения циркулирующей нагрузки по зависимости (3.20). Рис. 3.3. Номограмма для определения циркулирующей нагрузки по формуле С = (β с
Расчет уровня СМИ в шаровой мельнице
расчет шаровой мельницы с циркулирующей . измерения нагрузки в шаровой мельнице. вышения ресурса работы привода шаровой мельницы АНАЛІЗ .. циркуляционной нагрузкой. .. с [Больше информации]2. Расчет II стадии дробления,Количество продукта 9 составляет: γ 9 = 100 %, q 9 = 220 т/ч.. 3. Расчет iii стадии дробления. Расчет iii стадии дробления заключается в определении количества продукта q» 9, а также циркулирующей нагрузки s. Продукт 9» называется
Расчет нагрузки на рециркуляцию в шаровой мельнице
Расчет нагрузки на рециркуляцию в шаровой мельнице Шаровая мельница революции расчет шаровая мельница циркулирующей нагрузки расчет. . шаровой мельнице . на расчет шаровой .рсчетная ормула удельной производительность шаровой ,Формула циркулирующей нагрузки шаровой . оборудования для измельчения и дробления производится на Прочитайте больше Расчет циркулирующей нагрузки с помощью .
прочностной расчёт шаровой мельницы
Расчет циркулирующей нагрузки мельницы Pdf. методика расчета шаровой мельницы. основы конструкторских расчетов шаровой,Диссертация 33мельница с бегунами расчет,Ввод дробильно-сортировочного процесса на колесах действительно повышает эффекти мельница с бегунами расчет. шаровая мельница циркулирующей нагрузки.
Расчет уровня СМИ в шаровой мельнице
расчет шаровой мельницы с циркулирующей . измерения нагрузки в шаровой мельнице. вышения ресурса работы привода шаровой мельницы АНАЛІЗ .. циркуляционной нагрузкой. .. с [Больше информации]Калькулятор расчета теплоизоляции трубопроводов онлайн,В данной статье будут рассмотрены методы расчета теплоизоляции трубопроводов с помощью онлайн калькуляторов, а также технология инженерного расчета утепления посредством формул.
бильная мельница- нагрузки
мельницы циркулирующей расчет. благодаря чему ММ экономично работают при колебаниях нагрузки на Быстроходно-бильная мельница (ББМ карьер дробилки машины в германииЦиркулирующая нагрузка Справочник химика 21,Циркулирующая нагрузка и ее расчет по С дальнейшим увеличением циркулирующей нагрузки Это следует иметь в виду при определении ожидаемой циркулирующей нагрузки. На
мелющих в цементной мельнице
расчет нагрузки мелющих в цементной мельницы. Расчет цементной мельницы Pdf мелющих тел в цементной . валковые мельницы . расчет усилия . 500 кг пыли на 1 т клинкера из .2. Расчет II стадии дробления,Количество продукта 9 составляет: γ 9 = 100 %, q 9 = 220 т/ч.. 3. Расчет iii стадии дробления. Расчет iii стадии дробления заключается в определении количества продукта q» 9, а также циркулирующей нагрузки s. Продукт 9» называется
расчет эффективности от внедрения дробилки карьера
расчет эффективности от внедрения дробилки карьер. оборудование для деревообработки дробилки скорпио.дробильную машину мрг 18 продам германи. дробилки для деревообработки ценыцены на4.2. Задачи на расчет циркулирующей нагрузки мельниц по,4.2. Задачи на расчет циркулирующей нагрузки мельниц по результатам ситового анализа продуктов цикла измельчения
ЗАДАЧИ НА РАСЧЕТ ЦИРКУЛИРУЮЩЕЙ НАГРУЗКИ
4.3 Задачи на расчет циркулирующей нагрузки мельниц по разжижению (или влажности) продуктов цикла измельчения. 49расчет свободной шаровая мельница мяч нагрузки,угольная мельница расчет фундаментов Расчет нагрузки на фундамент, Шаровая мельницы циркулирующей расчет нагрузки. шаровая мельница мяч власти мельница .
Расчет уровня СМИ в шаровой мельнице
расчет шаровой мельницы с циркулирующей . измерения нагрузки в шаровой мельнице. вышения ресурса работы привода шаровой мельницы АНАЛІЗ .. циркуляционной нагрузкой. .. с [Больше информации]ЗАТОПЛЕНИЕ КАРЬЕРОВ naukarus,Настолько же может отклониться от расчетной и длительность затопления. Если мы получили расчетный срок 6 лет, то на самом деле карьер может затапливаться 4.5 или 7.5 лет.
ЗАДАЧИ НА РАСЧЕТ ЦИРКУЛИРУЮЩЕЙ НАГРУЗКИ
4.3 Задачи на расчет циркулирующей нагрузки мельниц по разжижению (или влажности) продуктов цикла измельчения. 49Расчет циркуляционного насоса онлайн — Отопление,Расчет этого параметра осуществляется в условиях минимальной нагрузки на устройство. Другим критерием выбора является давление, обеспечивающее необходимый напор
формула циркуляционной нагрузки шаровой мельницы
формула циркуляционной нагрузки шаровой мельницы; расчёт мельницы шаровые. мельницы циркулирующей расчет нагрузки Шаровые мельницы широко используются,Расчет корпуса,расчёт режимов работы шаровой .расчеты нагрузки шаровой мельнице,расчеты нагрузки шаровой мельнице, Определение циркулирующей нагрузки в схемах дробления . 26 янв 2016 . Железные руды измельчаются в шаровых мельницах .
рсчетная ормула удельной производительность шаровой
Формула циркулирующей нагрузки шаровой . оборудования для измельчения и дробления производится на Прочитайте больше Расчет циркулирующей нагрузки с помощью .используемое флотационное оборудование для переработки ,расчет циркулирующей нагрузки на карьер тестеры для испытания на изгиб молот дробилки для угля туманное сопло в добыче угля
режим нагрузки валкового грохота
первое высшее техническое уче.ое заведеРабочая поверхность грохота: колосниковые решетки, листовые решета со .. Зависимость диаметра валков от размера дробимых кусков. .. Исследование нарастания циркулирующейКарьер Evorock.ru. Проектирование,Проектирование горных объектов по всей России. 8-904-986-22-06 / 8-922-60-40-398. Почта: [email protected] Оставить заявку или задать вопрос можно на сайте и
мелющих в цементной мельнице
расчет нагрузки мелющих в цементной мельницы. Расчет цементной мельницы Pdf мелющих тел в цементной . валковые мельницы . расчет усилия . 500 кг пыли на 1 т клинкера из .бильная мельница- нагрузки,мельницы циркулирующей расчет. благодаря чему ММ экономично работают при колебаниях нагрузки на Быстроходно-бильная мельница (ББМ карьер дробилки машины в германии
Калькулятор расчета теплоизоляции трубопроводов онлайн
В данной статье будут рассмотрены методы расчета теплоизоляции трубопроводов с помощью онлайн калькуляторов, а также технология инженерного расчета утепления посредством формул.Щебень от производителя,Щебень (отсев) 0-5 мм. Применяют в качестве декоративного материала при проведении отделочных работ, отсыпания спортивных площадок, дорожек, при изготовлении бетонных изделий с поверхностью «мытого бетона».
1. Общая часть mirznanii
Расчет циркулирующей нагрузки. 28. 2.5. Расчет водо-шламовой схемы.. 29. Расчет затрат на сырье и основные материалы.. 105. Кварцитный карьер и карьер богатых руд имеют единый фронт вскрышныхКалькулятор расчета теплоизоляции трубопроводов онлайн,В данной статье будут рассмотрены методы расчета теплоизоляции трубопроводов с помощью онлайн калькуляторов, а также технология инженерного расчета утепления посредством формул.
Products-Kefid
Расчет циркулирующей нагрузки в цементной . Запрос на продажу Расчет цены на концентрат меди. Сдать медь в Москве. расчета мелющих в цементной мельницы расчет .Расчет циркуляционного насоса онлайн — Отопление,Расчет этого параметра осуществляется в условиях минимальной нагрузки на устройство. Другим критерием выбора является давление, обеспечивающее необходимый напор
расчеты нагрузки шаровой мельнице
расчеты нагрузки шаровой мельнице, Определение циркулирующей нагрузки в схемах дробления . 26 янв 2016 . Железные руды измельчаются в шаровых мельницах .Расчет и организация технологических процессов на карьере,Расчет параметров и организация основных технологических процессов на карьере. Структура комплексной механизации: выбор подкласса структуры механизации, выбор типа бурстанка, вида и типа выемочной машины, способа
Карьер Evorock.ru. Проектирование
Проектирование горных объектов по всей России. 8-904-986-22-06 / 8-922-60-40-398. Почта: [email protected] Оставить заявку или задать вопрос можно на сайте и Базальтовый карьер в Хьюстоне Tx,Карьер карелия ., цена известняк санкт-петербург panasonic tx ., базальтовый картон москва . Эта книга — увлекательное путешествие в мир самоцветов, которые на протяжении долгой .
продажа китайского оборудовани дл дробилки в рк
продажа в алматы . запчасти дл . цены на шахтные дробилки китайского . мукомольная мельница цены . мукомольные мельницы китайского . Мельничное оборудовани . и продажа.В данном .режим нагрузки валкового грохота,первое высшее техническое уче.ое заведеРабочая поверхность грохота: колосниковые решетки, листовые решета со .. Зависимость диаметра валков от размера дробимых кусков. .. Исследование нарастания циркулирующей
расчет мощности мельницы геологического молотка
Расчет циркулирующей нагрузки Бангладеша. Расчет мощности и времени нагрева воды Неизбежные пиковые нагрузки на электросеть в определенные часы Расчет качественно-количественной схемы работы дробильно,Расчет операции дробления и грохочения. Выбор типоразмера дробилки. На грохочение 3 поступает продукт 8 с выходом = 87% и объемом = 198,619т/час. Расчет циркулирующей нагрузки.
Расчет процесса предварительной цементации горных пород
Расчет процесса замораживания обводненных неустойчивых пород при сооружении устьевой части ствола шахты 1.1 Расчет нагрузки на ледопородное ограждение 1.2 Расчет толщины ледопороднойПерегруз грузового автомобиля по нагрузкам на оси,Нормативное значение нагрузки на каждую ось полуприцепа получается путем деления нагрузки на тележку, указанной в таблице допустимых осевых нагрузок (24 т), на
Вольт-амперная характеристика (ВАХ) — Практическая электроника
Что такое вольт-амперная характеристика (ВАХ)
ВАХ — это вольт-амперная характеристика, а если точнее, зависимость тока от напряжения в каком-либо радиоэлементе. Это может быть резистор, диод, транзистор и другие радиоэлементы. Так как транзистор имеет более двух выводов, то он имеет множество ВАХ.
Думаю, не все, кто читает эту статью, хорошо учились в школе. Поэтому, давайте разберемся, что представляет из себя зависимость одной величины от другой. Как вы помните из школы, мы строили графики зависимости игрек (У) от икс (Х). Та переменная, которая зависит от другой переменной, мы откладывали по вертикали, а та, которая независима — по горизонтали. В результате у нас получалась система отображения зависимости «У» от «Х»:
Так вот, мои дорогие читатели, в электронике, чтобы описать зависимость тока от напряжения, вместо «У» у нас будет сила тока, а вместо Х — напряжение. И система отображения у нас примет вот такой вид:
Именно в такой системе координат мы будет чертить вольт-амперную характеристику. И начнем с самого распространенного радиоэлемента — резистора.
ВАХ резистора
Для того, чтобы начертить этот график, нам потребуется пропускать через резистор напряжение и смотреть соответствующее значение силы тока тока. С помощью крутилки я добавляю напряжение и записываю значения силы тока для каждого значения напряжения. Для этого берем блок питания, резистор и начинаем делать замеры:
Вот у нас появилась первая точка на графике. U=0,I=0.
Вторая точка: U=2.6, I=0.01
Третья точка: U=4.4, I=0.02
Четвертая точка: U=6.2, I=0.03
Пятая точка: U=7.9, I=0.04
Шестая точка: U=9.6, I=0.05
Седьмая точка: U=11.3, I=0.06
Восьмая точка: U=13, I=0.07
Девятая точка: U=14.7, I=0.08
Давайте построим график по этим точкам:
Да у нас получилась почти прямая линия! То, что она чуть кривая, связана с погрешностью измерений и погрешностью самого прибора. Следовательно, так как у нас получилась прямая линия, то значит такие элементы, как резисторы называются элементами с линейной ВАХ.
ВАХ диода
Как вы знаете, диод пропускает электрический ток только в одном направлении. Это свойство диода мы используем в диодных мостах, а также для проверки диода мультиметром. Давайте построим ВАХ для диода. Берем блок питания, цепляем его к диоду (плюс на анод, минус на катод) и начинаем точно также делать замеры.
Первая точка: U=0,I=0.
Вторая точка: U=0.4, I=0.
Третья точка: U=0.6, I=0.01
Четвертая точка: U=0.7, I=0.03
Пятая точка: U=0.8,I=0.06
Шестая точка: U=0.9, I=0.13
Седьмая точка: U=1, I=0.37
Строим график по полученным значениям:
Ничего себе загибулина :-). Вот это и есть вольт-амперная характеристика диода. На графике мы не видим прямую линию, поэтому такая вольт-амперная характеристика называется НЕлинейной. Для кремниевых диодов она начинается со значения 0,5-0,7 Вольт. Для германиевых диодов ВАХ начинается со значения 0,3-0,4 Вольт.
ВАХ стабилитрона
Стабилитроны работают в режиме лавинного пробоя. Выглядят они также, как и диоды.
Мы подключаем стабилитрон как диод в обратном направлении: на анод минус, а на катод — плюс. В результате, напряжение на стабилитроне остается почти таким же, а сила тока может меняться в зависимости от подключаемой нагрузки на стабилитроне. Как говорят электронщики, мы используем в стабилитроне обратную ветвь ВАХ.
Рекомендуем посмотреть видео материал на эту тему:
Очередной раковник для ньюфагов стартует в этом
Очередной раковник для ньюфагов стартует в этом ITT треде.Предыдущий еще жив, но уже максимально приблизился к критической массе тут: >>309680 (OP)
ПРЕЖДЕ ЧЕМ СОЗДАТЬ ТРЕД, ПОГУГЛИ, ПРОЧТИ ЭТОТ ПОСТ (а лучше весь тред) И ВОСПОЛЬЗУЙСЯ ПОИСКОМ ПО РАЗДЕЛУ. ТАКЖЕ СМОТРИ ТЕМАТИЧЕСКИЙ УКАЗАТЕЛЬ ТРЕДОВ (>>263887 (OP)).
Решил заняться электроникой, паянием ололо-быдло девайсов? Похвально. Вот список нужной литературы и ссылок:
Книги:
Вообще, их очень много. Но тебе же лень искать, поэтому получай скромнейший минимум:
П. Хоровиц, У. Хилл «Искусство схемотехники»
http://publ.lib.ru/ARCHIVES/H/HOROVIC_Paul’,_HILL_Uinfild/_Horovic_P.,_Hill_U..html
У. Титце, К. Шенк «Полупроводниковая схемотехника» (в двух томах)
http://www.tverhtk.ru/library/predmets/pc_systems/Poluprovodnikovaja_shemotehnika_Tom1_2008.pdf
http://www.tverhtk.ru/library/predmets/pc_systems/Poluprovodnikovaja_shemotehnika_Tom2_2008.pdf
Ю.В. Ревич «Занимательная электроника»
http://publ.lib.ru/ARCHIVES/R/REVICH_Yuriy_Vsevolodovich/_Revich_Yu.V..html
Если есть желание обмазаться расчётом с ног до головы, то тебе следует почитать вот это:
И.П. Степаненко «Основы теории транзисторов и транзисторных схем»
http://publ.lib.ru/ARCHIVES/S/STEPANENKO_Igor’_Pavlovich/_Stepanenko_I.P..html
Г.И. Изъюрова «Расчёт электронных схем. Примеры и задачи»
http://publ.lib.ru/ARCHIVES/_CLASSES/TEH_RAD/Raschet_elektronnyh_shem.(1987).[djv-fax].zip
Л.Н. Бочаров «Расчёт электронных устройств на транзисторах»
http://www.radiolamp.ru/library/books.php?id=mrb0963
Полезные ссылки:
Много полезный статей и сообщество:
http://easyelectronics.ru/
Схемы устройств и хороший форум:
http://cxem.net/
Также загляни сюда:
http://radiokot.ru/
Решил прикупить себе сканер «закрытых» частот или хороший приёмник? Глянь сюда:
http://www.radioscanner.ru/forum/
И сюда:
http://www.cqham.ru/ (есть годный /forum по схемотехнике)
Любительской радиосвязи также посвящён:
http://www.qrz.ru/
Я знаю, что тебе, мой начинающий друг, будет лень смотреть на сайтах, которые я тебе дал, поэтому:
Техника Безопасности: http://radiokot.ru/start/other/safety/01/
Инструментарий радиолюбителя: http://cxem.net/beginner/beginner1.php
Немного о пайке: http://easyelectronics.ru/likbez-po-pajke.html
О паяльниках: http://easyelectronics.ru/traktat-o-payalnikax.html
СНАЧАЛА ПРОСМОТРИ УКАЗАННЫЕ ВЫШЕ САЙТЫ. НА НИХ ТЫ, СКОРЕЕ ВСЕГО, НАЙДЁШЬ ИСЧЕРПЫВАЮЩИЕ ОТВЕТЫ НА БОЛЬШИНСТВО СВОИХ ВОПРОСОВ, ДАЖЕ В РЕЖИМЕ READ ONLY.
Как первую схему, гугли «мультивибратор».
Как спаять наушники, для начала спроси у гугла, он много этого дерьма повидал:
http://lmgtfy.com/?q=Как+спаять+наушники
Или обратись к старому местному гайду с выцветшими от времени фото:
http://arhivach.org/thread/7925/
Где-то здесь быд тред, но «он утонул»?
https://2ch.hk/ra/arch/
Если у тебя есть вопросы типа: «почему мои калоночки гудят/не играют?», «мультивибратор не пашет», «как определить полярность резистора?» или наушники так и не поддались, то спрашивай в этом треде.
Если у тебя действительно серьёзный вопрос, тогда так и быть, создавай тред.
ДОБРО ПОЖАЛОВАТЬ В /RA.
ДАЁМ НЕ РЫБУ, НО УДОЧКУ.
Oleg Belonozhko, photografer: марта 2017
3 катод, 2 анод, 1 управляющийЦоколевка TL431
TL431 имеет три вывода: катод, анод, вход.
Сигнализатор превышения напряжения
Работа такого сигнализатора основана на том, что при напряжении на управляющем электроде стабилитрона DA1 (вывод 1) менее 2,5 В стабилитрон закрыт, через него протекает лишь небольшой ток, как правило, не более 0,3…0,4 мА. Но этого тока достаточно для очень слабого свечения светодиода HL1. Чтобы этого явления не наблюдалось, достаточно параллельно светодиоду подключить резистор сопротивлением примерно 2…3 КОм. Схема сигнализатора превышения напряжения показана на рисунке 2.
Рисунок 2. Сигнализатор превышения напряжения.
Если же напряжение на управляющем электроде превысит 2,5 В, стабилитрон откроется и засветится светодиод HL1. необходимое ограничение тока через стабилитрон DA1 и светодиод HL1 обеспечивает резистор R3. Максимальный ток стабилитрона составляет 100 мА, в то время как тот же параметр у светодиода HL1 всего 20 мА. Именно из этого условия и рассчитывается сопротивление резистора R3. более точно это сопротивление можно рассчитать по нижеприведенной формуле.
R3 = (Uпит – Uhl — Uda)/Ihl. Здесь использованы следующие обозначения: Uпит – напряжение питания, Uhl – прямое падение напряжения на светодиоде, Uda напряжение на открытой микросхеме (обычно 2В), Ihl ток светодиода (задается в пределах 5…15 мА). Также не следует забывать о том, что максимальное напряжение для стабилитрона TL431 всего 36 В. Этот параметр также превышать нельзя.
Уровень срабатывания сигнализатора
Напряжение на управляющем электроде, при котором загорается светодиод HL1 (Uз) задается делителем R1, R2. параметры делителя рассчитываются по формуле:
R2 = 2,5*R1/(Uз – 2,5). Для более точной настройки порога срабатывания можно вместо резистора R2 установить подстроечный, номиналом раза в полтора больше, чем получилось по расчету. После того, как настойка произведена, его можно заменить постоянным резистором, сопротивление которого равно сопротивлению введенной части подстроечного.
Иногда требуется контролировать несколько уровней напряжения. В этом случае потребуются три таких сигнализатора, каждый из которых настроен на свое напряжение. Таким образом возможно создание целой линейки индикаторов, линейной шкалы.
Для питания цепи индикации, состоящей из светодиода HL1 и резистора R3, можно применить отдельный источник питания, даже нестабилизированный. В этом случае контролируемое напряжение подается на верхний по схеме вывод резистора R1, который следует отключить от резистора R3. При таком включении контролируемое напряжение может находиться в пределах от трех, до нескольких десятков вольт.
Индикатор пониженного напряжения
Рисунок 3. Индикатор пониженного напряжения.
Отличие этой схемы от предыдущей в том, что светодиод включен по-другому. Такое включение называется инверсным, поскольку светодиод зажигается в том случае, когда микросхема закрыта. В случае, если контролируемое напряжение превышает порог установленный делителем R1, R2 микросхема открыта, и ток протекает через резистор R3 и выводы 3 – 2 (катод – анод) микросхемы.
На микросхеме в этом случае присутствует падение напряжения 2 В, которого не достаточно для зажигания светодиода. Чтобы светодиод гарантированно не зажегся, последовательно с ним установлены два диода. Некоторые типы светодиодов, например синие, белые и некоторые типы зеленых, зажигаются, когда напряжение на них превышает 2,2 В. В этом случае вместо диодов VD1, VD2 устанавливаются перемычки из проволоки.
Когда контролируемое напряжение станет меньше установленного делителем R1, R2 микросхема закроется, напряжение на ее выходе будет намного больше 2 В, поэтому светодиод HL1 зажжется.
Код 404 страница не найдена. К сожалению, страница отсутствует или перемещена.Ниже приведены основные подразделы этого сайта.
»Главная
» Эл. адрес
»Пожертвовать
» Преступление
»Электроника для хобби »Архив 1
»Архив 2
»Архив 3
»Архив 4
»Архив 5 Веб-сайт Авторские права Льюис Лофлин, Все права защищены. |
Код 404 страница не найдена. К сожалению, страница отсутствует или перемещена.Ниже приведены основные подразделы этого сайта.
»Главная
» Эл. адрес
»Пожертвовать
» Преступление
»Электроника для хобби »Архив 1
»Архив 2
»Архив 3
»Архив 4
»Архив 5 Веб-сайт Авторские права Льюис Лофлин, Все права защищены. |
зарядка аккумулятора — как рассчитать значение гистерезисного резистора TL431
Я создаю небольшую плату контроллера робота на базе ESP32. Частично в качестве самообучения (механик-инженер, самоучка по электричеству, но это для хобби: P), а частично потому, что для этого требуется довольно индивидуальный набор выходных сигналов двигателя, сервопривода и ESC.
Для управления питанием я буду использовать липо-аккумулятор 2S. Назначение схемы ниже — предоставить физический метод включения / выключения питания (SW1), обеспечить схему отключения низкого заряда батареи (с использованием TL431 и Q1) и обеспечить питание 5 В для сервоприводов и контроллера.
Мои основные вопросы касаются цепи отключения по низкому напряжению, но остальное я включил для контекста, и на случай, если вы захотите сообщить мне, что я тоже сделал что-то не так!
Итак, для схемы отключения батареи я выполнил расчеты делителя напряжения таким образом, что при напряжении отключения (7,4 В для 2-секундного липоэлемента — это нижний предел безопасного разряда на основе моих исследований) опорное напряжение, входящее в TL431, составляет 2,5 В. с его внутренним опорным напряжением. Я смоделировал это в схемотехнической лаборатории, и, похоже, он работает хорошо.Моя проблема в том, что в реальном мире будут некоторые проблемы с истерикой вокруг значения 7,4 В — я обнаружил, что вы можете добавить резистор обратной связи (R4) вокруг TL431, но я не могу на всю жизнь найти управляемое объяснение о том, как рассчитать это значение, чтобы у меня был нижний предел отсечки 7,3 и верхний предел отсечки 7,4, создавая эффективную полосу для предотвращения переключения схемы из-за некоторого шума или незначительных колебаний напряжения батареи.
edit 1 — первая попытка повторного рисования схемы TL431 для облегчения чтения.немного смущает V + и Vout на диаграмме, представленной в комментариях. В моей голове сторона Vout должна исходить от батареи, чтобы делитель напряжения всегда предоставлял ссылку на TL431, но нотация Vout для меня звучит так, как будто это должно быть напряжение на выходе из IC? Также я заменил его на транзистор типа P, как показано на схеме — думаете, что в исходной схеме использовались резистор типа N и подтягивающий резистор для уменьшения утечки тока?
Edit 2 — Послушал совет и вместо копирования схемы я попытался перерисовать свою оригинальную.добавил несколько примечаний, чтобы показать мое понимание того, что делает каждый бит. Я немного сбит с толку, как работает резистор обратной связи R8 и не позволяет просто уменьшить поток через схему? Я предполагаю, что сверхвысокое значение сопротивления (я просто использовал то, что было в примере, который я нашел в Интернете — здесь) вызывает большое падение напряжения.
Редактировать 3 — Привет всем — я думаю, что сегодня утром у меня голова кружилась. вот расчеты, которые я сделал, чтобы установить номиналы резисторов!
Техника управления | Рассмотрите возможность использования шунтирующего регулятора и оптопары обратной связи
Конфигурация TL431 и оптопары Texas Instruments — обычное сочетание для многих разработчиков преобразователей мощности.Однако без тщательного проектирования и предусмотрительности могут возникнуть проблемы с дизайном. Избегайте ловушек, с которыми сталкиваются многие неопытные и даже некоторые опытные дизайнеры.
[ Примечание: TI TL431 — трехконтактный регулируемый шунтирующий регулятор с заданной термической стабильностью в применимых автомобильных, коммерческих и военных диапазонах температур. Выходное напряжение может быть установлено на любое значение от Vref (приблизительно 2,5 В) до 36 В с помощью двух внешних резисторов .]
На рисунке 1 показана типовая схема.R1 и R2 устанавливают делитель напряжения так, чтобы при желаемом выходном напряжении напряжение перехода R1 и R2 было равно внутреннему опорному напряжению TL431. Резистор R3 и конденсаторы C1 и C2 обеспечивают необходимую компенсацию контура обратной связи вокруг TL431 для стабилизации контура управления. Эти компоненты вычисляются и добавляются после определения остальной части усиления контура.
Рис. 1. Типовая цепь обратной связи для трехполюсного регулируемого шунтирующего регулятора TL431. Предоставлено: Texas Instruments.
Коэффициент усиления схемы на Рисунке 1 вокруг TL431 рассчитывается из
Уравнение 1: усиление = Zfb / R1.
Где Zfb (Уравнение 2)
Уравнение 2:
А ω — символ радиан / сек.
Коэффициент усиления контура оптопары требует, чтобы разработчик знал коэффициент передачи тока (CTR) оптопары. Это усиление равно (R6 / R4) * CTR оптопары (уравнение 3).
Уравнение 3:
Оптопара = CTRx (R6 / R4)
Однако на рисунке 1 общий коэффициент усиления схемы TL431 включает дополнительный фактор, поскольку фактическая передаточная функция основана на токе через светодиод оптопары.Функция имеет вид (VOUT – Vcathode) / R4, где VOUT равно напряжению VSENSE на TL431. Это приводит к уравнению полного усиления для TL431 и оптопары (уравнение 4):
Уравнение 4:
В этой статье термин +1 — это скрытый путь обратной связи, который можно игнорировать, если член Zfb / R1 значительно больше единицы. Этот термин объясняется далее в этой статье и на следующих рисунках. А пока предположим, что формула верна в том виде, в котором она написана.
Разработчик может получить график зависимости усиления разомкнутого контура преобразователя мощности от частоты без влияния цепи обратной связи, умножив все остальные элементы усиления преобразователя вместе. Эти элементы включают коэффициент трансформации трансформатора, эффекты компонента выходного фильтра усиления с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), соответствующие эффекты нагрузки, все элементы усиления, кроме усиления TL431, и эффекты оптопары. После того, как это нанесено на график, разработчик может определить коэффициент усиления как функцию частоты, требуемую от TL4321 и от оптопары для достижения желаемого стабильного кроссовера контура.
Запас по допускам компонентов
Преобразователь работает с определенной частотой коммутации. Разработчик знает, что полное усиление разомкнутого контура должно пересекать ноль дБ в точке ниже одной шестой этой частоты. Большинство проектировщиков оставляют запас для допусков компонентов, в то время как другие просто проектируют пересечение примерно на одну десятую этого значения. Обычно этот запас более чем компенсирует допуски компонентов. В этом примере это предполагается, а частота переключения установлена на 100 кГц.
Так как коэффициент усиления между управлением и выходом на желаемой частоте кроссовера известен, все, что необходимо, — это иметь контур обратной связи вокруг TL431 и усиление оптопары, равное обратной величине этого значения на частоте кроссовера.
Теперь разработчик может выбрать компоненты для обратной связи вокруг TL431, поскольку известна частота, необходимая для того, чтобы контур пересек нулевой дБ. Также необходим запас по фазе более 45 градусов.
Если усиление, требуемое от схемы TL431, превышает 20 дБ, то, выбирая правильные резисторы и конденсаторы для R3, C1 и C2, можно сформировать усиление TL431.Поэтому разработчик может игнорировать член +1, поскольку он мал по сравнению с усилением TL431.
На рис. 2 показан график зависимости управления от выхода преобразователя, где коэффициент усиления при желаемом переходе через нуль 10 кГц составляет 0,1 или –20 дБ. Для этого графика требуется усиление контура обратной связи +20 дБ или коэффициент 10 при желаемом переходе через нуль.
Рисунок 2. Коэффициент усиления преобразователя. Предоставлено: Texas Instruments
.Теперь разработчик может определить желаемый отклик контура и выбрать значения R1, R2, R3, R4, R6, C1 и C2 соответственно.
Для простоты проектирования в этом примере R4 и R6 равны друг другу, и выбран оптрон с CTR 100 (или на каждый миллиампер тока через светодиод выходит один миллиампер тока из транзистора). .
Требуемый коэффициент усиления должен быть равен 10 на частоте 10 кГц, поэтому R3 равно 10 R1. Коэффициент усиления TL431 должен спадать после точки нулевого дБ, но разработчику также потребуется некоторый запас по фазе. Следовательно, конденсатор C2 установлен так, чтобы он был равен R3 на частоте 20 кГц.Разработчику необходимо, чтобы усиление на низких частотах было выше, но фаза кроссовера должна быть больше 45 градусов, поэтому C1 устанавливается равным R3 на частоте 1 кГц.
Рис. 3. Коэффициент усиления сигнала управления на выходе, TL431, и общий коэффициент усиления контура системы показаны как функция частоты. Предоставлено: Texas Instruments
.На рисунке 3 показано начальное усиление разомкнутого контура управления выходом (сплошная линия), компенсационное усиление (пунктирная линия) и объединенное общее усиление системы (пунктирная линия). В этом примере дизайн работает хорошо.Полный контур пересекает ноль дБ (один на рисунке 3) на частоте 10 кГц с крутизной 20 дБ на декаду, что дает желаемый запас по фазе.
Идеальные условия по сравнению с реальными
Достижение этих идеальных условий не всегда происходит в реальном мире. Итак, вот пример, который включает усиление между регулятором и выходом на уровне +20 дБ. Результат будет совершенно другим, даже если применяются те же правила, что и в предыдущем примере, и игнорируется влияние члена +1 в уравнении усиления.
Разница в том, что усиление TL431 и оптопары в соответствии с конфигурацией никогда не может упасть ниже усиления одной только оптопары из-за члена +1. Это потому, что сигнал, воспринимаемый TL431, также присутствует на источнике напряжения, обеспечивающем ток в оптопару, отсюда и скрытый контур. Когда усиление TL431 падает ниже нуля дБ, напряжение становится очень стабильным. Однако любой сигнал на источнике напряжения (+ VOUT на рисунке 1) по-прежнему приводит к сигналу тока через оптопару.
Выбор R3 равным одной десятой от R1 означает, что если разработчик имел синусоидальный сигнал 10 кГц 100 мВ в точке + Vout схемы, показанной на рисунке 1, он отображается как сигнал 10 мВ на катоде TL431. Смещение по фазе на 180 градусов с сигналом + VOUT. Такая конструкция дает сигнал 110 мВ на резисторе R4 (100 мВ со стороны + VOUT резистора и 10 мВ с катода TL431). Схема нуждается в сигнале 10 мВ, чтобы иметь нулевое усиление дБ на частоте 10 кГц. В результате общее усиление контура все еще составляет +20 дБ при желаемом кроссовере 10 кГц.
По мере увеличения частоты выходной сигнал усилителя ошибки становится еще слабее. Однако сигнал от источника сигнала остается прежним, и ток через резистор R4 по-прежнему определяется напряжением на + VOUT.
Это означает, что когда коэффициент усиления усилителя ошибки достигает нуля дБ, коэффициент усиления контура обратной связи, включающего TL431 и схему оптопары, выравнивается и становится фиксированным на уровне 1 или 0 дБ, как показано на рисунке 4 (пунктирная линия).
Рис. 4. Компоненты усиления: управление-выход, сеть обратной связи, общий коэффициент усиления без обратной связи. Предоставлено: Texas Instruments
.Решение состоит в том, чтобы поместить фильтр между R4 и VOUT, чтобы источником напряжения для R4 было стабильное напряжение. На рисунке 5 показано типичное применение фильтра с последовательным регулятором в этом случае.
Рисунок 5. Контур обратной связи с дополнительной фильтрацией. Предоставлено: Texas Instruments
.Добавление этой сети фильтров приводит к кривым усиления, показанным на рисунке 6, и достигается желаемая кривая усиления TL431.
Рисунок 6. Эффект от добавления фильтра между R4 и VOUT. Предоставлено: Texas Instruments
.Демонстрационная схема, демонстрирующая эти эффекты добавления фильтра, была построена и протестирована. На рисунке 7 показана схема, использованная для тестирования.
Рисунок 7. Испытательная схема. Предоставлено: Texas Instruments
.Коэффициент усиления контура схемы был измерен путем подачи сигнала на R9 и измерения напряжения в двух точках. Первая точка измерения находилась на стыке R9 и R7.
В зависимости от того, какое усиление измеряется, усиление TLV431 или на выходе оптопары, вторая точка была подключена либо к катоду TLV431, либо к эмиттеру фототранзистора CNY17 при измерении усиления на CNY17 соответственно.
На рисунке 8 показаны усиление и фаза TLV431. На рисунке 9 показаны коэффициент усиления и фаза на эмиттере CNY17.
Рисунок 8. Прирост на уровне TLV431. Предоставлено: Texas Instruments
.Рисунок 9. Прирост 17 юаней.Предоставлено: Texas Instruments
.Как видно из этих цифр, прирост постоянного тока немного отличается, потому что CTR CNY17 не является однозначным. Кроме того, есть фазовый сдвиг на 180 градусов. Это соответствует инверсии полярности между катодом TLV431 и эмиттером фототранзистора.
Расчетные значения коэффициента усиления и фазы показаны на рисунке 10 для усиления и на рисунке 11 для фазы. Сплошная линия представляет расчетное усиление на катоде TLV431. Пунктирная линия представляет расчетное усиление на эмиттере фототранзистора.CTR был изменен, чтобы отразить измеренный CTR в расчетах. Коэффициент усиления указан в фактических значениях, а не в дБ.
Рисунок 10. Коэффициент усиления тестовой схемы. Предоставлено: Texas Instruments
.Рисунок 11. Фаза тестовой схемы. Предоставлено: Texas Instruments
.Эта серия изображений осциллографа показывает усиление на различных частотах, полученное во время измерений. На рисунках 12 и 13 показаны относительные изменения усиления.
Рисунок 12. Напряжение при 10 Гц. Предоставлено: Texas Instruments
.Рисунок 13.Напряжения при 50 Гц. Предоставлено: Texas Instruments
.Верхняя кривая — это сигнал, дифференциально индуцируемый через R9 (A на рисунке 7) и измеряемый на стыке R9 и R7. Нижняя кривая — это сигнал, генерируемый на катоде TLV431 (B на рисунке 7), а средняя кривая — это напряжение на эмиттере оптопары (C на рисунке 7).
Как видно, фазовое соотношение сигнала на эмиттере оптопары сдвинуто по фазе на 180 градусов с напряжением на катоде TLV431.Еще одна наблюдаемая вещь заключается в том, что амплитуда сигнала TLV431 немного выше, чем у эмиттера фототранзистора оптопары. Это преимущество от того, что CTR меньше единицы. Наконец, обратите внимание, что амплитуда сигналов 50 Гц для TLV431 и оптопары меньше на 50 Гц, чем на 10 Гц.
Рисунок 14. Напряжение при 100 Гц. Предоставлено: Texas Instruments
.Рисунок 15. Напряжение при 500 Гц. Предоставлено: Texas Instruments
.Коэффициент усиления продолжает уменьшаться с увеличением частоты.Однако, в зависимости от отклика контура, усиление или амплитуда оптопары должно стабилизироваться, в то время как усиление TLV431 должно продолжать уменьшаться. Согласно графику на рисунке 10, это должно происходить при частоте около 500 Гц.
Введенный сигнал увеличивается для следующих нескольких снимков осциллографа, чтобы можно было легко наблюдать эффекты.
Рисунок 16. Напряжения на частоте 1 кГц. Предоставлено: Texas Instruments
.Рисунок 17. Напряжения при 5 кГц. Предоставлено: Texas Instruments
.Выходной сигнал TLV431 продолжает уменьшаться при дальнейшем увеличении частоты.На частоте 5 кГц пульсация практически незаметна в этом масштабе. Однако размер входного сигнала и выходного сигнала оптопары практически не отличается.
Рисунок 18. Напряжение на частоте 10 кГц. Предоставлено: Texas Instruments
.На частоте 10 кГц напряжение на TLV431 выглядит почти прямой линией, в то время как выход оптопары все еще отражает входную синусоидальную волну. Эти наблюдения отражают результаты измерений и расчетов, которые уже обсуждались выше.
Фильтр источника напряжения
При разработке преобразователя постоянного / постоянного тока, в котором используется этот тип обратной связи, часто необходимо фильтровать источник напряжения, который подает ток на оптопару.Это помогает устранить этот незаметный путь и контролировать усиление контура обратной связи с компонентами вокруг TL431.
Также прочтите: Советы и приемы: Помощь в проектировании преобразования энергии
Дополнительные сведения о TL431 и TLV431 см. На https://www.ti.com/product/tl431 и https://www.ti.com/product/tlv431
www.power.ti.com
— Джон Боттрилл — старший инженер по приложениям в Texas Instruments, Манчестер, штат Нью-Хэмпшир, Джон поддерживает клиентов и оценивает новые ИС перед выпуском.При этом он подготовил более 20 технических работ и имеет два патента. Он получил степень бакалавра наук. Имеет степень бакалавра электротехники в Королевском университете в Кингстоне, Онтарио, Канада. С ним можно связаться по адресу [email protected].
Отредактировал Марк Т. Хоск, менеджер по контенту, CFE Media , Control Engineering , по адресу [email protected].
Как модифицировать SMPS для регулируемого выхода тока и напряжения
В этой статье обсуждается метод, с помощью которого любой готовый SMPS может быть преобразован в схему SMPS переменного тока с помощью нескольких внешних перемычек.
В одной из предыдущих статей мы узнали, как создать схему SMPS с переменным напряжением, используя простой каскад шунтирующих стабилизаторов. В данном случае мы также используем тот же этап схемы для реализации функции переменного тока на выходе.
Что такое SMPS
SMPS означает источник питания с импульсным режимом, который использует высокочастотный импульсный преобразователь на основе феррита для преобразования 220 В переменного тока в постоянный. Использование высокочастотного ферритового трансформатора делает систему высокоэффективной с точки зрения компактности, потерь мощности и стоимости.
Сегодняшняя концепция SMPS почти полностью заменила традиционные трансформаторы с железным сердечником и превратила эти блоки в гораздо более компактные, легкие и эффективные альтернативы адаптерам питания.
Однако, поскольку блоки SMPS обычно доступны в виде модулей с фиксированным напряжением, достижение предпочтительного напряжения в соответствии с потребностями приложения пользователя становится довольно трудным.
Например, для зарядки аккумулятора 12 В может потребоваться выходное напряжение около 14,5 В, но это значение является довольно странным и нестандартным, поэтому нам может быть чрезвычайно трудно получить на рынке ИИП с такими характеристиками.
Хотя на рынке можно найти переменные ИИП, они могут быть более дорогостоящими, чем обычные варианты с фиксированным напряжением, поэтому поиск метода преобразования существующего ИИП с фиксированным напряжением в переменный тип выглядит более интересным и желательным.
Немного изучив концепцию, я смог найти очень простой метод ее реализации, давайте узнаем, как проводить эту модификацию.
В моем блоге вы найдете одну популярную схему ИИП на 12 В, 1 ампер, которая на самом деле имеет встроенную функцию переменного напряжения.
Функция оптопары в SMPS
В приведенном выше сообщении мы обсуждали, как оптопара играет важную роль в обеспечении критически важной функции постоянного выхода для любого SMPS.
Функцию оптрона можно понять с помощью следующего краткого объяснения:
Оптрон имеет встроенную схему светодиода / фототранзистора, это устройство интегрировано с выходным каскадом SMPS, так что, когда выход имеет тенденцию подниматься выше при пороге небезопасности светодиод внутри оптического блока загорается, заставляя фототранзистор проводить.
Фототранзистор, в свою очередь, конфигурируется через чувствительную точку «выключения» каскада драйвера SMPS, где проводимость фототранзистора заставляет входной каскад отключаться.
Вышеупомянутое условие приводит к тому, что выход SMPS также мгновенно отключается, однако в тот момент, когда это переключение инициируется, оно исправляет и восстанавливает выход в безопасную зону, а светодиод внутри оптического устройства деактивируется, что снова включает входной каскад модуля SMPS.
Эта операция продолжает быстро переключаться с включения на выключение и наоборот, обеспечивая постоянное напряжение на выходе.
Регулируемый ток Модификация SMPSЧтобы реализовать функцию управления током внутри любого SMPS, мы снова обращаемся за помощью к оптронам.
Мы реализуем простую модификацию, используя конфигурацию транзистора BC547, как показано ниже:
Ссылаясь на приведенную выше конструкцию, мы получаем четкое представление о том, как изменить или сделать схему драйвера SMPS с переменным током.
Оптопара (обозначена красным квадратом) будет присутствовать по умолчанию для всех модулей SMPS, и, предполагая, что TL431 отсутствует, нам, возможно, придется настроить всю конфигурацию, связанную со светодиодами оптопары.
Если каскад TL431 уже является частью схемы SMPS, в этом случае нам просто нужно рассмотреть возможность интеграции каскада BC547, который становится единоличным ответственным за предлагаемое управление током цепи.
Видно, что BC547 соединен со своим коллектором / эмиттером через катод / анод TL431 IC, а база BC547 соединена с выходом (-) SMPS через группу выбираемых резисторов Ra, Rb, Rc. , Rd.
Эти резисторы, находящиеся между базой и эмиттером транзистора BC547, начинают работать как датчики тока для схемы.
Они рассчитываются соответствующим образом, так что при перемещении перемычки между соответствующими контактами в линии вводятся различные ограничения по току.
Когда ток имеет тенденцию превышать установленный порог, определяемый значениями соответствующих резисторов, на базе / эмиттере BC547 возникает разность потенциалов, которой становится достаточно для включения транзистора, замыкая TL431 IC между опто-светодиодный и заземленный.
Вышеупомянутое действие мгновенно загорается светодиодом оптического устройства, посылая сигнал «неисправность» на входную сторону SMPS через встроенный фототранзистор оптического сигнала.
Условие немедленно пытается выполнить отключение на выходной стороне, что, в свою очередь, останавливает провод BC547, и ситуация быстро меняется от ВКЛ до ВЫКЛ и ВКЛ, гарантируя, что ток никогда не превышает заранее установленный порог.
Резисторы Ra … Rd можно рассчитать по следующей формуле:
R = 0,7 / порог отключения по току
Например, если предположим, что мы хотим подключить к выходу светодиод с номинальным током 1 усилитель
Мы можем установить значение соответствующего резистора (выбираемого перемычкой) как:
R = 0,7 / 1 = 0,7 Ом
Мощность резистора может быть просто получена путем умножения вариантов, т.е. 0,7 x 1 = 0,7 ватт или просто 1 ватт.
Расчетный резистор гарантирует, что выходной ток светодиода никогда не пересекает отметку в 1 ампер, тем самым предохраняя светодиод от повреждения, другие значения для остальных резисторов могут быть соответствующим образом рассчитаны для получения желаемой опции переменного тока в модуле SMPS.
Преобразование фиксированного ИИП в ИИП переменного напряжения
В этом посте предпринимается попытка определить метод, с помощью которого любой ИИП может быть преобразован в источник переменного тока для достижения любого желаемого уровня напряжения от 0 до максимума.
Что такое шунтирующий регулятор
Мы обнаружили, что в нем используется каскад цепи шунтирующего регулятора для реализации функции переменного напряжения в конструкции.
Еще один интересный аспект заключается в том, что это устройство шунтирующего регулятора реализует эту функцию, регулируя вход оптопары схемы.
Теперь, поскольку каскад оптопары с обратной связью неизменно используется во всех схемах SMPS, путем введения шунтирующего регулятора можно легко преобразовать фиксированный SMPS в переменный аналог.
Фактически, можно также сделать схему переменного SMPS, используя тот же принцип, что объяснен выше.
Возможно, вы захотите узнать больше о том, что такое шунтирующий регулятор и как он работает.
Процедуры:
Ссылаясь на следующий пример схемы, мы можем найти точное расположение шунтирующего регулятора и детали его конфигурации:
См. Нижнюю правую часть диаграммы, отмеченной красными пунктирными линиями, она показывает переменную интересующий нас участок схемы.Этот раздел отвечает за предполагаемые действия по регулированию напряжения.
Здесь резистор R6 может быть заменен потенциометром 22 кОм для создания переменной конструкции.
Увеличение этого раздела дает лучшее представление о задействованных деталях:
Идентификация оптопары
Если у вас есть цепь SMPS с фиксированным напряжением, откройте ее и просто обратите внимание на оптопару в конструкции, она будет в основном расположена поблизости центральный ферритовый трансформатор, как можно увидеть на следующем изображении:
После того, как вы нашли оптопару, очистите ее, удалив все части, связанные с выходной стороной оптопара, то есть поперек контактов, которые могут быть направлены в сторону выходная сторона печатной платы SMPS.
И соедините или интегрируйте эти выводы оптического устройства с собранной схемой с помощью TL431, показанного на предыдущей схеме.
Вы можете собрать секцию TL431 на небольшой части печатной платы общего назначения и приклеить ее к основной плате SMPS.
Если ваша схема SMPS не имеет катушки выходного фильтра, вы можете просто замкнуть два положительных вывода цепи TL431 и присоединить нагрузку к катоду выходного диода SMPS.
Однако предположим, что ваш SMPS уже включает схему TL431 с оптопарой, тогда просто найдите положение резистора R6 и замените его потенциометром (см. Расположение R6 на первой диаграмме выше).
Не забудьте добавить резистор 220 Ом или 470 Ом последовательно с POT, иначе при настройке потенциометра на самый верхний уровень можно мгновенно повредить шунтирующее устройство TL431.
Вот и все, теперь вы точно знаете, как преобразовать или создать схему SMPS с переменным напряжением, используя описанные выше шаги.
Предупреждение. Цепи SMPS не изолированы от сети переменного тока на первичной стороне и могут быть смертельными при прикосновении в открытом и включенном состоянии.
ОБНОВЛЕНИЕНа следующем изображении показан, пожалуй, самый простой способ настроить схему SMPS для получения функций переменного напряжения и тока. Пожалуйста, посмотрите, как нужно настроить потенциометры или предустановки в оптроне для получения желаемых результатов:
Если у вас есть какие-либо дополнительные сомнения относительно конструкции или объяснения, не стесняйтесь выражать свои комментарии.
Подведем итоги
В этой статье мы быстро попытаемся суммировать основные моменты, касающиеся того, как модифицировать любую схему SMPS с помощью простого взлома, который может помочь нам получить желаемый индивидуальный выходной сигнал от устройства.
Что такое SMPS
SMPS означает импульсный источник питания, и это современный и наиболее компактный / эффективный способ получения постоянного напряжения низкого напряжения от источника переменного тока сети.
Однако создание ИИП в домашних условиях может оказаться не таким простым делом, как изготовление блоков питания с использованием традиционных трансформаторов с железным сердечником.
Также получить SMPS с индивидуальными характеристиками может быть не так просто, на самом деле невозможно, если характеристики напряжения / тока далеки от обычных значений.
Значит ли это, что мы должны довольствоваться спецификациями SMPS, которые обычно устанавливаются и доступны на рынке?
Например, как найти ИИП с выходным напряжением, скажем, 13 В, 14 В или 17 В, которые определенно не являются обычно принятыми диапазонами напряжения?
Настройка блока SMPS
Поскольку создание такого индивидуального блока может быть непростой задачей (из-за сложной компоновки и конфигурации деталей), было бы намного лучше, если бы мы могли найти способы изменения готового блока с помощью нескольких простых шагов.
Я изучил несколько стандартных блоков SMPS и, надеюсь, нашел способы изменения напряжения и тока в соответствии с индивидуальным выбором. Давайте узнаем это подробнее.
Когда вы откроете любой стандартный SMPS-блок, вы увидите на прилагаемой собранной плате следующее.
Заполненную печатную плату можно в первую очередь разделить на две секции по наличию центрального ферритового трансформатора.
Сторона трансформатора, через которую проходит сетевой шнур, является входной секцией переменного тока, а другая сторона, откуда берется постоянный ток низкого напряжения, — это секция постоянного тока.
Нас не интересует секция переменного тока, потому что мы не хотим изменять входное напряжение, поэтому не обращайте на это внимания, кроме того, секция переменного тока ПОТЕНЦИАЛЬНО ОЧЕНЬ ОПАСНА ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ СКОРОСТИ, ПОЭТОМУ СОХРАНЯЕТ ВАШИ РУКИ, ПОТОМУ ТЕСТИРОВАНИЕ.
Секция постоянного тока будет в основном состоять из пары дросселей, пары конденсаторов фильтра, диода и нескольких других компонентов.
Найдите шунтирующий стабилизатор
Найдите компонент в форме транзистора в этом разделе.Если вы найдете пару из них, один будет фактически транзистором, вероятно, для ограничения выходного тока, однако другой определенно будет ПРОГРАММИРУЕМЫМ РЕГУЛЯТОРОМ ШУНТА.
Этот шунтирующий стабилизатор является компонентом, который фиксирует напряжение обратной связи на МОП-транзисторе секции переменного тока и, в свою очередь, определяет выходное напряжение.
Это программируемое шунтирующее устройство настраивается с помощью пары резисторов, изменение которых мгновенно изменяет выходное напряжение по желанию.
Попытайтесь найти резисторы, подключенные к выводам этого шунтирующего устройства.Один из них можно просто изменить для изменения выходного напряжения в соответствии с вашими предпочтениями.
Возьмите внешний резистор любого номинала, может быть 4 к7 1/4 ватта, теперь пошагово подключите этот резистор к резисторам, которые связаны с устройством шунтирующего регулятора.
Проверка и проверка выхода
Проверяйте выходное напряжение каждый раз, когда вы выполняете вышеуказанный шаг.
В тот момент, когда вы обнаружите, что выходное напряжение становится низким или высоким, возможно, вы только что нашли то, что мы ищем.
Теперь, методом проб и ошибок, вы можете узнать точное значение резистора, который можно было бы заменить вместо конкретного шунтирующего резистора.
Вот и все, это так просто, как только вы это сделаете, выходное напряжение будет постоянно настроено на это конкретное значение.
Но не забудьте удалить стабилитрон, если он есть на выходе источника питания, прежде чем выполнять вышеуказанные процедуры.
Предупреждающий индикатор низкого заряда батареи | element14
Мне нравится создавать схемы с батарейным питанием, но всегда в глубине души мысль, что я действительно должен обеспечить индикацию «разряда батареи»! Поскольку это обычно не основная особенность проекта, о ней часто забывают.В этом ультракоротком сообщении в блоге описывается моя попытка создать универсальный индикатор низкого заряда батареи, который (надеюсь) можно будет повторно использовать для многих проектов.
Эта схема предупреждает пользователя о необходимости замены или зарядки аккумулятора. Я выбрал самый простой способ определить, что емкость аккумулятора низкая, и это использовать напряжение на клеммах аккумулятора.
Здесь описаны несколько схем. Один из них загорается предупреждающим светодиодом, когда напряжение падает ниже определенного значения.Другая схема может использоваться для замены стандартного светодиода включения питания. В этом случае светодиодный индикатор используется как обычный индикатор включения, но он начинает мигать при низком напряжении батареи. Другими словами, светодиод должен гореть постоянно, когда схема включена и батарея в порядке. Когда батарея разряжена, светодиод должен мигать.
В данной конструкции не используется микроконтроллер, но если микроконтроллер присутствует в проекте, то его использование может быть наиболее экономичным и эффективным способом, особенно если компаратор или другое аналоговое периферийное устройство ввода встроено в микросхему микроконтроллера.Схемы в этом сообщении в блоге более полезны для чисто аналогового дизайна, особенно для проектов с низким уровнем шума.
Есть много способов реализовать схему индикатора разряда батареи. Эта схема очень недорогая, в ней используется интегральная схема TL431, которая стоит всего 0,10 доллара в количестве нескольких сотен. TL431 — это компонент с десятками примеров использования, он чрезвычайно универсален и поставляется в более чем полдюжине различных пакетов, от вариантов для сквозных отверстий до SOT-23 для поверхностного монтажа.
Запрограммированное напряжение достигается с помощью схемы делителя потенциала, созданной R1 и R2. Вся схема является довольно точной, но при этом недорогой, исходя из предположения, что современные резисторы также являются недорогими и точными, и это в сочетании с внутренним опорным напряжением TL431 (2,5 В) должно работать для обеспечения индикатора низкого напряжения, который «достаточно хорошо».
Формула для расчета номинала резистора:
, где Vref равно 2.5V и Vcutoff — это желаемое пороговое напряжение для индикации предупреждения. К этому сообщению в блоге ниже прилагается файл Excel, который можно использовать для быстрого расчета правильных значений сопротивления.
Схема здесь поддерживает дешевую тему, используя операционный усилитель Jellybean для реализации мигающего светодиода.
При чтении справа налево операционный усилитель U2B не используется (при желании можно использовать один чип операционного усилителя, но двойной операционный усилитель LM2904 стоит дешево!).Затем операционный усилитель U2B реализует схему генератора, и частоту мигания светодиода можно изменять, регулируя C2 или R7. Значения на диаграмме соответствуют медленным миганиям с частотой 1 Гц.
Схема слева идентична более ранней более простой схеме, за исключением того, что для управления генератором используется транзистор PNP. Когда напряжение выше запрограммированного порога, транзистор Q1 работает, и генератор не работает, а светодиод продолжает гореть. Когда напряжение ниже порогового значения, конденсатор C2 может заряжаться / разряжаться, и светодиод будет мигать.Мне нравится эта схема, потому что она избавляет от необходимости сверлить два отверстия для светодиода включения и светодиода разряда батареи!
Схема может работать от 3 В до 26 В или даже выше (в зависимости от выбранного операционного усилителя). Вот подробные сведения о корректировках, которые следует внести в соответствии с конкретными потребностями.
Во-первых, выберите размер резистора светодиода (R5 или R8, в зависимости от того, используете ли вы простую или мигающую схему светодиода). Значение на диаграмме (1k), вероятно, будет работать во всем диапазоне 3–26 В, но светодиод может очень ярко светиться при очень высоких напряжениях и тускло гореть при очень низких напряжениях.1 кОм — хорошая отправная точка. Хорошим выбором также будут высокоэффективные красные светодиоды.
Затем измените номинал резистора R1, чтобы он соответствовал желаемому порогу индикации низкого напряжения, используя формулу, упомянутую ранее. К этому сообщению в блоге прикреплен загружаемый файл Excel, чтобы упростить расчет.
Чтобы изменить частоту мигания, можно изменить R7. Меньшее значение приведет к более высокой частоте мигания. Меньшее значение емкости для C2 также приведет к более высокой частоте мигания.
Это была довольно тривиальная пара схем, но она решает, возможно, общую проблему, и, надеюсь, позволит сделать проекты с батарейным питанием немного более полными!
Тепловой шум резистора — Калькулятор
Аудио
Тепловой шум пассивных компонентов оказывает большое влияние на общие шумовые характеристики. Значения пассивных компонентов следует тщательно оценивать, особенно в случае конструкции с низким уровнем шума.В противном случае вы не сможете воспользоваться низким уровнем шума активных компонентов.
Среднеквадратичное значение теплового шума, создаваемого резистором в диапазоне частот Δf, можно рассчитать по формуле:
Vn = √ (4 * Кб * T * R * Δf) (В)
Где Kb — постоянная Больцмана: Kb = 1,380? 6504e-23 (джоули / кельвин),
T — абсолютная температура в кельвинах,
R — сопротивление в Ом, а Δf — диапазон частот в Гц
Этот калькулятор поможет вам оценить шумовые характеристики резисторов.
100,0 Ом резистор при 25,0 ° C в пределах 20,0 от Гц до 20000,0 Диапазон частот Гц будет иметь:
Спектральная плотность шума = 1,283185e-9 В / √Гц или 1,2832 нВ / √Гц
Шум в пределах желаемой полосы пропускания = 1,813790e-7 В или 0,1814 мкВ
Динамический диапазон при 1 В RMS = 134,8 дБВ
Динамический диапазон при 3 В RMS = 144,4 дБ
Динамический диапазон при 10 В RMS = 154.8 дБ
Для сравнения, вот данные по шуму для некоторых широко используемых малошумящих операционных усилителей:
| Номер детали | Плотность входного шума | Продавец |
| LME49713 | 1,9 нВ / √Гц | National Semiconductor |
| LM4562 | 2,7 нВ / √Гц | National Semiconductor |
| LME49990 | 0,9 нВ / √Гц | National Semiconductor |
| OPA1611 | 1.1 нВ / √Гц | Texas Instruments |
| OPA211 | 1,1 нВ / √Гц | Texas Instruments |
| OPA827 | 4 нВ / √Гц | Texas Instruments |
| AD797 | 0,9 нВ / √Гц | Аналоговые устройства |
| AD8597 | 1,1 нВ / √Гц | Аналоговые устройства |
| LT1028 | 0,85 нВ / √Гц | Линейные технологии |
| LT1115 | 0.9 нВ / √Гц | Линейные технологии |
