TL431'in kendi başına bir “çıkış gerilimi” var mı?

+ 3.3V ±% 5'lik bir beslemeden kararlı bir 3V referansı almak istiyorum (böylece 3.135V kadar düşük ve 3.465V kadar yüksek olabilir.)

TL431'in bir şönt / zener regülatörü olduğunu biliyorum, bu yüzden gerçekten bir çıkış voltajı yok, ancak muhtemelen 3V'un üzerinde 3V çıkışını koruyamayacağı bir nokta var. Bilmek istediğim şey, tipik bir TL431'in bunu başarabileceğidir?

Devre yapılandırmam aşağıda:

         115R
+3.3V-+-/\/\/\---+----------+-------+-- 3V out
      |          |          |       |
     --- 100n    /          |      --- 4.7u
     --- 16V     \ 634R     |      --- 10V
      |          /       ___|__|    |
     ---         |       | / \     ---
      -          +--------/___\     -
                 |          |
                 /          |
                 \ 3.16k    |
                 /          |
                 |          |
                ---        ---
                 -          -

Böyle bir çıkış gerilimi yoktur. Referans voltajı 2.5V'dir ve ref pinini katoda kısa devre yaparsanız 2.5V'da mutlu bir şekilde çalışacaktır. Dikkate alınması gereken önemli özellik şönt akımıdır.

Aygıta en az 1 mA ağırlık verdiğinizden emin olmalısınız. (TI veri sayfasına göre.) Devrenizden 115R ve minimum voltaj düşüşü 3.135 - 3 = 0.135 ile 0.135 / 115 = 1.1 mA şant akımı ile sonuçlanacaksınız. Bununla birlikte, toplam direnci yaklaşık 3,7 kR olan voltaj bölücü TL431 için yeterli bırakmadan neredeyse 1 mA'nın kendisini kullanacaktır. Ayrıca yükleyeceğiniz akımda eklemeniz gerekir, ancak yüksek bir etki varsa - bir op-amp'e söyleyin - bir sorun olmamalıdır.

Gerilim bölücü dirençlerinin değerini artırarak bunu düzeltebilirsiniz. Diyelim ki 6.34k ve 31.6k elde etmek için onla çarpıyoruz. Ref pimine maksimum giriş akımı 4 uA olarak belirtilir, bu da ayar noktasında size bazı hatalar vermeye başlayabilir (Vout'un ne kadar doğru olmasını beklediğinize bağlı olarak). En kötü durum hatası yaklaşık 4uA * 6.34k veya 25 mV olacaktır.

Dikkate almanız gereken son şey, maxiumum şönt akımı olacaktır. Giriş voltajı maksimum değerinde olduğunda 115R rezistörde 0.465 V olacaktır. Bu, şönt akımının (gerilim bölücü ve yük dahil) 0.465 / 115 = 40 mA olacağı anlamına gelir. Neyse ki bu 431 maksimum 100 mA içinde.

Çünkü hala seri direnci düşürmeyi düşünebileceğiniz maksimum şönt akımının çok altındayız - 56R deyin. Bu, voltaj bölücüsünü değiştirmeden minimum şönt akımını doyurmaya yardımcı olur ve giriş voltajı maksimum maksimumda iken hala maksimum şönt akımı derecesinin altında kalır. Daha yüksek akımda güç dağıtımını da kontrol etmeniz gerekir. 100 mA * 3V, maksimum 300mW güç sağlar. Biraz fazla yükselen bazı küçük smd paketleri için.

Devreyi olduğu gibi optimize etmeye çalışan temel problem, seri direnç üzerindeki voltajın çok düşük olması ve besleme voltajındaki herhangi bir varyasyonun, seri direnç boyunca büyük bir değişimi temsil etmesinden kaynaklanmaktadır.

Akımı boşa harcamayı göze alamıyorsanız (yorumlarda önerildiği gibi) bir fark yaklaşımı düşünmeniz gerekebilir. Bir seri regülatör (sadece 100mV çıkış voltajı ile zor olacaktır), referans voltajınızı azaltın veya seri rezistöre giden besleme voltajını artırın.

Ayrıca, TL431'in voltajın artık düzenlenmeyeceği (ve cihazın zarar görebileceği) maksimum bir batma akımına sahip olduğunu unutmayın. 3.3V ve 115R ile buna yakın bir yerde olmayacaksınız.

Kararlılık nedenlerinden ötürü, genellikle katottan anoda kadar küçük bir kapasitör bulundurulması önerilir. (431'ler salınabilir ve yapabilir). 'Güvenli' kapasitör aralığı ayar noktasına bağlıdır ve genellikle veri sayfasında belirtilir. 1nF'den 10nF'ye bir şey öneriyorum ve çıkışın testere dişi olmadığından emin olmak için kontrol ediyorum.

Tüm üreticilerin stabilite bölgesi eğrileri olmadığını unutmayın, ancak National Instruments LM431 veri sayfasındaki eğrilerin diğer satıcıların 431 düzenleyicileri (TI, ON Semi, Fairchild, vb.)