Remondi käigus oli selge vajadus kontrollida esmalt etalonpingeallika töökindlust, kuid ma seda ei kontrollinud, lükkasin hilisemaks ja tegin midagi, mida võiks edasi lükata. Sain aru, et olen "loll", kuid ma ei saanud midagi teha. TL431 kontrollimiseks polnud testrit. Taaskord oli juba talumatu katseahela osade “põlve peal” jootmine. Ja kui väga ma ei tahtnud, et mind alanud renoveerimisest segataks, aga ma pidin seda tegema. Hinge tegi soojaks, et kui järgmine kord T-Elka üle kontrolli vajan, siis probleeme pole.

Tester elektriahel

Selliseks kontrollimiseks on Interneti virtuaalses ruumis palju skeeme. Erinevus nende vahel seisneb selles, et ühed teatavad – annavad vilgutades märku elektroonikakomponendi töökorrast – süttivad LED-tuled, teised loovad eeldused väljundpinge mõõtmiseks, mille väärtuse põhjal tuleks hinnata TL431 töökõlblikkust. Ühest küljest tundub, et esimene on isemajandav, kuid lisaks teisele on vaja voltmeetrit. Teisest küljest peavad esimesed "sõna võtma", teised aga "ei otsusta ise midagi", vaid annavad otsuse tegemiseks objektiivset teavet. Lisaks on voltmeeter alati käepärast. Valisin teise variandi, see on ka lihtsam, “emissiooni hind” on kolm konstantset takistit.

Sobiva korpuse leidmine, kuhu kõik vajalik sinna mahuks, pole probleem, kodulehel on artikkel “Ebastandardse korpusega toitepistiku valmistamine”. Alustasin korpuse ülemise kaane varustamisega, selleks oli vaja kolme kontaktiga pistikupesa, nuppu ja märkmikulehte kasti, millele oli joonistatud ring vastavalt kaane läbimõõdule ja täppis märgiks. pistikupesa ja nupu paigalduskohad. Väljalõigatud ring oli juba šablooniks saanud, pandi kaanele ja sellele tehti täpiga vastavad märgised. Järgmisena torgati sama tiiva abil vajaliku läbimõõduga augud pistikupesa ja nupu kontaktide jaoks.

Niisiis on ülemisele kaanele paigaldatud pistikupesa ja nupp (nende kontaktid on seestpoolt painutatud ja tinaga joodetud), korpuse keskmisele osale on paigaldatud “tulbi” toitepistikuks ja tihvtid ühendamiseks. multimeeter asub alumisel kaanel. Tõsiasi, et plastnõu (piimapudeli) osad (kaks kaant ja kael) kehana toimisid, on ilmselt selge ja ilma selgituseta.

Jääb vaid paigaldada vooluahel ise kaane siseküljele, pistikupesa ja nupu kontaktidele, esiteks paigaldati kolm takistit, teise sisse joodeti kõik ühendusjuhtmed. Juhtmeid oli ootamatult palju, siin pole vaja kiirustada - pole üllatav segadusse sattuda.

Seekord ei kasutanud ma lisakinnituseks liimi, vaid “istutasin” kõik väikestele kruvidele. Igal elemendil kolm tükki. Nii on see paremini hooldatav, kuigi on ebatõenäoline, et siin midagi remontida tuleb. Proov kogutakse üks kord ja kõik. Jääb üle kontrollida selle toimimist ja vastavalt saadaolevate võrdluspingeallikate TL431 töökindlust.

Video

Kuna asi on “läbi põlenud” ja nüüd on sond, siis ei jää muud üle, kui seda meeles pidada ja vajadusel samadel juhtudel teiste hulgast kiiresti tuvastada, mis selleks mõeldud karbis. Samuti peate meeles pidama, et sondi tööpinge on 12 volti, et kui TL431 pole ühendatud, näitab multimeeter pinget 10 volti, kui see on ühendatud, 5 volti ja nupu vajutamisel 2,5 volti, ja lisaks paigaldage testitav komponent õigesti pistikupessa. Või ei pea te palju meeles pidama, vaid kujundage esipaneel vastavalt sellele. Projekti autor: Baby from Barnaula.

Arutage artiklit TL431 VÕRDLUSPINGE ALLIKA KONTROLLIMINE

Nikolai Petrušov

TL431, mis "metsaline" see on?

Riis. 1 TL431.

TL431 loodi 70ndate lõpus ja seda kasutatakse siiani laialdaselt tööstuses ja raadioamatöörtegevuses.
Kuid vaatamata kõrgele vanusele pole kõik raadioamatöörid selle imelise korpuse ja selle võimalustega lähedalt tuttavad.
Selles artiklis proovin raadioamatööre selle mikroskeemiga kurssi viia.

Kõigepealt vaatame, mis selle sees on, ja pöördume mikroskeemi dokumentatsiooni, "andmelehe" poole (muide, selle mikroskeemi analoogid on KA431 ja meie KR142EN19A, K1156ER5x mikroskeemid).
Ja selle sees on kümmekond transistorit ja ainult kolm väljundit, mis see siis on?

Riis. 2 Seade TL431.

Selgub, et kõik on väga lihtne. Sees on tavaline op-amp (plokkskeemil kolmnurk), millel on väljundtransistor ja võrdluspinge allikas.
Ainult siin mängib see ahel veidi erinevat rolli, nimelt zeneri dioodi rolli. Seda nimetatakse ka "kontrollitud Zeneri dioodiks".
Kuidas ta töötab?
Vaatame TL431 plokkskeemi joonisel 2. Skeemilt on näha, et operatsioonivõimendil on (väga stabiilne) sisseehitatud 2,5-voldine võrdluspinge allikas (väike ruut), mis on ühendatud pöördsisendiga, üks otsesisend ( R), transistor operatsioonivõimendi väljundis, kollektor (K) ja emitter (A), mis on kombineeritud võimendi toiteklemmide ja polaarsuse muutmise eest kaitsva dioodiga. Selle transistori maksimaalne koormusvool on kuni 100 mA, maksimaalne pinge kuni 36 volti.

Riis. 3 Pinout TL431.

Nüüd, kasutades joonisel 4 näidatud lihtsa vooluahela näidet, vaatame, kuidas see kõik töötab.
Teame juba, et kiibi sees on sisseehitatud võrdluspinge allikas - 2,5 volti. Mikroskeemide esimestes väljaannetes, mida nimetati TL430-ks, oli sisseehitatud allika pinge 3 volti, hilisemates väljaannetes ulatub see 1,5 voltini.
See tähendab, et väljundtransistori avanemiseks on vaja operatiivvõimendi sisendile (R) rakendada pinge, mis on veidi kõrgem kui etalon 2,5 volti (eesliide "veidi" võib ära jätta, kuna erinevus on mitu millivolti ja edaspidi eeldame, et sisendile tuleb panna etaloniga võrdne pinge), siis ilmub töövõimendi väljundisse pinge ja avaneb väljundtransistor.
Lihtsamalt öeldes on TL431 midagi väljatransistor (või lihtsalt transistor), mis avaneb, kui selle sisendile rakendatakse pinget 2,5 volti (või rohkem). Väljundtransistori avanemis-sulgemise lävi on siin väga stabiilne tänu sisseehitatud stabiilse tugipingeallika olemasolule.

Riis. 4 Elektriskeem TL431 jaoks.

Skeemilt (joonis 4) on näha, et TL431 mikroskeemi R sisendiga on ühendatud takistitest R2 ja R3 koosnev pingejagur, takisti R1 piirab LED-i voolu.
Kuna jaotustakistid on samad (toitepinge jagatakse pooleks), siis avaneb võimendi väljundtransistor (TL-ki), kui toiteallika pinge on 5 volti või rohkem (5/2 = 2,5). Sel juhul antakse jaoturist R2-R3 R-sisendisse 2,5 volti.
See tähendab, et meie LED süttib (väljundtransistor avaneb), kui toiteallika pinge on 5 volti või rohkem. See kustub vastavalt, kui allika pinge on alla 5 volti.
Kui suurendate jaguri takisti R3 takistust, on vaja tõsta toiteallika pinget üle 5 volti, nii et jagurilt R2-R3 toidetava mikroskeemi sisendis R oleks pinge. jõuab jälle 2,5 voltini ja väljundtransistor TL avaneb -ki.

Selgub, et kui see pingejagur (R2-R3) on ühendatud toiteallika väljundiga ja TL-ki katood toiteallika juhttransistori aluse või väravaga, siis õlgade vahetamisega jagaja, näiteks muutes R3 väärtust, on võimalik muuta selle toiteallika väljundpinget, kuna samal ajal muutub ka TL stabiliseerimispinge (väljundtransistori avanemispinge) - et on, me saame juhitava zeneri dioodi.
Või kui valite jaguri tulevikus seda muutmata, saate toiteallika väljundpinge kindla väärtusega rangelt fikseerida.

Järeldus;- kui mikrolülitust kasutatakse zeneri dioodina (selle põhieesmärk), siis jaguri R2-R3 takistuste valimisel saame teha zeneri dioodi mis tahes stabiliseerimispingega vahemikus 2,5–36 volti (maksimaalne piirang vastavalt "andmeleht").
2,5-voldine stabiliseerimispinge saadakse ilma jagajata, kui TL-i sisend on ühendatud selle katoodiga, see tähendab, et kontaktid 1 ja 3 on lühises.

Siis tekib rohkem küsimusi. Kas on võimalik näiteks TL431 asendada tavalise op-võimendiga?
- See on võimalik ainult siis, kui soovite seda kujundada, kuid peate kokku panema oma 2,5-voldise võrdluspinge allika ja andma operatsioonivõimendile toite väljundtransistorist eraldi, kuna selle voolutarve võib täiturmehhanismi avada. Sel juhul saate võrdluspinge teha, mida soovite (mitte tingimata 2,5 volti), seejärel peate uuesti arvutama TL431-ga koos kasutatava jagaja takistuse, nii et toiteallika antud väljundpinge korral mikrolülituse sisendisse antav pinge on võrdne referentsiga.

Veel üks küsimus - kas TL431 on võimalik kasutada tavalise komparaatorina ja ehitada sellele näiteks termostaati või midagi sarnast?

See on võimalik, kuid kuna see erineb tavapärasest komparaatorist sisseehitatud võrdluspingeallika olemasolul, on vooluahel palju lihtsam. Näiteks see;

Riis. 5 Termostaat TL431 peal.

Siin on termistor (termistor) temperatuuriandur ja see vähendab temperatuuri tõustes oma takistust, st. on negatiivne TCR (Temperature Coefficient of Resistance). Positiivse TCS-iga termistorid, st. Mille takistus suureneb temperatuuri tõustes, nimetatakse positoriteks.
Selles termostaadis, kui temperatuur ületab seatud taseme (reguleeritav muutuva takistiga), hakkab relee või mõni täiturmehhanism tööle ja lülitab oma kontaktidega koormuse (kütteelemendid) välja või lülitab näiteks ventilaatorid sisse sõltuvalt ülesanne.
Sellel vooluahelal on väike hüsterees ja selle suurendamiseks on vaja tihvtide 1-3 vahele viia OOS, näiteks trimmitakisti 1,0 - 0,5 mOhm ja selle väärtus tuleb valida eksperimentaalselt, sõltuvalt nõutavast hüstereesist.
Kui on vaja, et täiturmehhanism töötaks, kui temperatuur langeb, siis tuleb andur ja regulaatorid vahetada, see tähendab, et õlavarrel peab olema termistor ja alumisse õlavarre takistiga muutuv takistus.
Ja kokkuvõttes saate hõlpsasti aru, kuidas mikroskeem TL431 töötab transiiveri võimsa toiteallika ahelas, mis on näidatud joonisel 6, ja millist rolli mängivad siin takistid R8 ja R9 ning kuidas neid valida.

Riis. 6 Võimas 13 V, 22 A toiteallikas.

Andmelehekiip TL431 loodi 70ndate lõpus, kuid tänapäevani kasutatakse seda laialdaselt raadioamatöörtegevuses ja tööstuses. See kiip on integreeritud reguleeritav stabilisaator, mida kasutatakse laialdaselt erinevates toiteallikates.

Töö kirjeldus

TL431 andmelehel on ainult kolm kontakti, kuid selle korpusesse on peidetud kümme transistorit (võrdlusseade). Selle seadme ja tavapärase stabilisaatori funktsioonid on sarnased. Kuid tänu sellele komplikatsioonile on mikroskeemil kõrgem termilise stabiilsuse tase ja ka karakteristiku suurenenud kalle. Sellise seadme peamine omadus on võime muuta välise jagaja abil stabiliseerimispinget vahemikus 2,5–30 V. Mõne mudeli puhul võib alumine lävi olla 1,25 V. Andmelehele TL431 integreeritud võrdlusahel koosneb järgmised komponendid:

• sisseehitatud allikas (väga stabiilne) võrdluspingega 2,5 V, mis on ühendatud komparaatori pöördsisendiga;
• üks otsetasandi sisend;
• komparaatori väljundis on transistor, mille emitter ja kollektor on ühendatud toitekontaktidega;
• diood kaitseks polaarsuse muutumise eest.

Transistori maksimaalne koormusvool on 100 mA ja maksimaalne pinge 36 V. Sisseehitatud komparaatori töötamiseks (vastavalt avaneb mikroskeemi väljundis olev transistor) on vajalik

o rakendada selle sisendile viidet. Mikroskeemi sisendis on kahest koosnev takisti, mis jagab pinge väärtuse pooleks. See tähendab, et komparaator avaneb, kui ahela sisendisse saabub 5 V ja jagaja väljundis saame 2,5 V. Kui tõstad takisti takistust, siis tuleb tõsta ka toitepinget. Selgub, et see mikroskeem võib töötada zeneri dioodina vahemikus 2,5–36 V.

Eesmärk ja rakendusala

Pole ühtegi, millel poleks TL431 andmelehe kiipi. Seda võib leida ka peaaegu kõigist lülituvatest vähese energiatarbega toiteallikatest, näiteks mobiiltelefonide laadijatest. Neid mikroskeeme saab kasutada mitte ainult ettenähtud otstarbel (toiteallikate zeneri diood), vaid ka nende põhjal erinevate valgusindikaatorite ja helisignaalide loomiseks. Selliste seadmete abil jälgitakse palju erinevaid parameetreid (aga peamine on pinge). TL431 andmelehel põhinevaid vooluringe on palju, tänu millele saab kokku panna seadmeid, mis juhivad vedeliku taset anumas, niiskust ja temperatuuri, gaasi või vedeliku rõhku ning valgustust. Loetletud võimalused pole ainsad võimalikud, selle mikrolülituse rakendusala on tegelikult üsna lai, kõik sõltub disaineri soovidest.

Väga sageli tunnevad algajad raadioamatöörid huvi selle vastu, mis võib TL431 asendada. Analoog on loomulikult olemas. Seega saate kasutada imporditud tooteid KA431 ja koduseid seadmeid KR142EN19A, K1156ER5x.

Võtame selle kokku

Ettevõte TEXAS INSTRUMENTS on väga töökindel, laia tegevusulatusega, hõlpsasti käsitsetav ja mis kõige tähtsam – taskukohase hinnaga. Oma omaduste tõttu on seda toodetud enam kui nelikümmend aastat ja nõudlus on endiselt endiselt olemas.

Elektrooniline komponent tl 431 on üks nendest integraallülitustest, mille tootmine on alates 1978. aastast masstootmisse pandud. Seda kasutatakse laialdaselt enamikes arvutite toiteallikates, televiisorites ja muudes koduseadmetes täpselt programmeeritava pinge etalonina. Praktikas on välja töötatud mitmeid tl431 lülitusskeeme.

Elektroonilise elemendi seade

Mikroskeemil on lihtne konstruktsioon, mis koosneb järgmistest elementidest: korpus, töövõimendi (operatsioonivõimendi), väljundtransistor tl431 ja tugipingeallikas. Selle mikroskeemi eripära on see, et see täidab zeneri dioodi funktsioone.

Operatiivvõimendi (-), transistori emitteri ja maanduse pöördsisendiga on ühendatud kõrge stabiilsusega 2,5-voldine tugipingeallikas, kasutades kahte ühist punkti; võrdlusrõhu hulka kuulub ka ränidiood. vooluring. See on loodud vältima pöördvoolu teket ja kaitseb polaarsuse muutumise eest. Otsesisend ® on mõeldud signaalide vastuvõtmiseks teistelt plaatidelt, samuti võimendi toiteks. See on dioodi kaudu ühendatud transistori kollektoriga ka ühispunkti kaudu. Operatsioonivõimendi väljund on ühendatud transistori alusega.

Tuleb meeles pidada, et selle seeria mikroskeemides kasutatav transistor talub koormusi kuni 0,1 A ja 36 V.

Toimimispõhimõte

Mikrolülituse töö põhineb op-amp'i otsesisendile rakendatava pinge põhimõttel, mis ületab etalonväärtust. Kui U (otsesisendpinge) on väiksem kui Vref (väljundi tugipinge) või sellega võrdne, tekib samasugune madalpinge, mille tõttu transistor ei avane ja anood-katoodi ahelat ei liigu. Kui U ületab operatsioonivõimendi väljundis Vref-i, tekib pinge, mis võib avada transistori ja põhjustada voolu voolamist katoodilt anoodile, mis paneb kiibi tööle.

Pinout tl341

TL 341 on kolme kontaktiga mikrolülitus. Igal jalal on oma nimi: 1 - viide (väljund), 2 - anood (anood) ja 3 - katood (katood).

Praktikas on pinout erinev ja sõltub sellest, millise korpuse tüübi on tootja toote valmistamisel valinud. TL431 on saadaval mitmesugustes pakendites, alates iidsest TO-92-st kuni kaasaegse SOT-23-ni. Tl431 pinout olenevalt korpuse tüübist on näidatud joonisel 3.

Kodus toodetud tl431 analoogid on mikroskeemid KR142EN19A ja K1156ER5T. Välismaiste analoogide hulka kuuluvad:

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

Tehnilised andmed

Tl 341 mikroskeemi peamised tehnilised omadused on järgmised:

Karakteristikutest on selge, et mikrolülitust saab kasutada üsna laias pingevahemikus, kuid voolu kandevõime on väga väike. Tõsisemate saamiseks ühendatakse katoodahelasse võimsad transistorid, mis reguleerivad väljundparameetreid.

Ühendusskeemid

Tl 431 mikroskeem on integreeritud zeneri diood. Sellel on kolm lülitusskeemi:

• 2,48 V juures (1);
• 3,3 V juures (2);
• kell 14 V.

Valik 1: 2,48 V ahel.

Zeneri dioodi 2,48-voldine lülitusahel on varustatud üheastmelise muunduriga. Sellise süsteemi keskmine töövool on 5,3 A. Ref-tihvtile (võrdluspingeahel) on monteeritud kahest paralleelselt ühendatud takistist (2,4 ja 2,26 kOhm) koosnev ahel. Need takistid on eelnevalt varustatud pingega 5 V, mis pärast ahela läbimist muutub 2,48-ks.

Zeneri dioodi tundlikkuse suurendamiseks kasutatakse erinevaid modulaatoreid, peamiselt dipooltüüpi, mille mahtuvus on alla 3 pF (pikofarad). Zeneri dioodid on ühendatud katoodiga.

Variant 2: 3,3 V ühendusahel.

3,3 V vooluringis kasutatakse ka üheastmelist muundurit ja katoodiga ühendatud 1K takistit. Takistuse ette asetatakse väline 3 V toiteallikas.Pistikuga (ref) on ühendatud maandusega ühendatud kondensaator võimsusega 10 nF. Sellises vooluringis asetatakse anood otse maapinnale ning katood- ja sisendahelad on ühendatud kahe ühise punktiga.

Selle ühendusskeemi probleemiks on lühise (lühise) suur tõenäosus. Lühise ohu vähendamiseks paigaldatakse zeneri dioodide järele kaitse.

Signaali võimendamiseks ühendatakse väljundiga spetsiaalsed filtrid. Sellises ühendusahelas on keskmine pinge ja vool 5 V / 3,5 A ning stabiliseerimise täpsus on alla 3%. Zeneri diood on ühendatud vektoradapteri kaudu, seega peate valima resonantstüüpi transistor Modulaatori keskmine mahtuvus peaks olema 4,2 pF. Päästikuid saab kasutada voolujuhtivuse suurendamiseks.

Sõltumatud kiibipõhised seadmed

Seda kiipi kasutatakse telerite ja arvutite toiteallikates. Kuid selle põhjal on võimalik luua sõltumatuid elektriskeeme, millest mõned on:

• voolu stabilisaator;
• heli indikaator.

Praegune stabilisaator

Voolu stabilisaator on üks lihtsamaid vooluahelaid, mida saab rakendada tl 341 mikroskeemil. See koosneb järgmistest elementidest:

• toiteallikas;
• takistus R 1, ühendatud ühise punkti kaudu + elektriliiniga;
• šundi takistus R 2 k - elektriliin;
• transistor, mille emitter on ühendatud liiniga läbi takisti R 2, kollektor liini väljundiga ja alus ühise punkti kaudu mikrolülituse katoodiga;
• tl 341 mikrolülitus, mille anood on ühendatud liiniga ühisvoolu abil ja ref viik on samuti ühispunkti kasutades ühendatud transistori emitteri ahelaga.

Peamist rolli selles vooluringis mängib šundi takisti R2, mis tagasiside tõttu seab pinge väärtuseks 2,5 V. Seetõttu on väljundvool järgmisel kujul: I = 2,5/R2.

Heli indikaator

Tl 341-l põhinev heliindikaator on joonisel 5 näidatud lihtne vooluahel

Seda heliindikaatorit saab kasutada veetaseme jälgimiseks anumas. Andur on elektrooniline lülitus korpuses, millel on kaks roostevabast terasest väljundelektroodi, millest üks asub teisest 20 mm kõrgemal.

Hetkel, mil anduri juhtmed puutuvad kokku veega, takistus väheneb ja tl 341 läheb takistite R 1 ja R 2 kaudu lineaarsesse režiimi. See aitab kaasa automaatse genereerimise ilmnemisele resonantssagedusel ja helisignaali moodustumisele. .

Funktsionaalsuse kontrollimine multimeetri abil

Paljud inimesed küsivad küsimust, kuidas kontrollida tl431 multimeetri abil. Vastus on piisavalt lihtne, et kontrollida tl341 kiipi või selle modifikatsiooni tl431a peate tegema järgmist:

1. Ehitage kiibi ja võtme abil lihtne testahel.
2. Sulgege lülitusahel ja tehke mõõtmised. Multimeeter peaks näitama võrdluspinge väärtust 2,5 V.
3. Avage ahel ja tehke mõõtmised. Arvesti näidik peaks näitama 5 V.