Kia 431a характеристики
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).
А внутри у неё с десяток транзисторов и всего три вывода, так что же это такое?
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.
И в заключении, Вы уже без труда разберётесь, как работает микросхема TL431 в схеме мощного блока питания для трансивера, которая приведена на рисунке 6, и какую роль здесь играют резисторы R8 и R9, и как они подбираются.
Рис. 6 Мощный блок питания на 13 вольт, 22 ампера.
kia431a техническое описание (1/8 страницы) KEC | БИПОЛЯРНАЯ ЛИНЕЙНАЯ ИНТЕГРИРОВАННАЯ ЦЕПЬ
2015. 5. 13
1/8
Номер редакции: 19
СПРАВОЧНИКИ ДЛЯ ПРОГРАММИРУЕМОЙ ТОЧНОСТИ
Интегральные схемы серии KIA431 представляют собой трехконтактные программируемые диоды шунтирующего регулятора.
Эти монолитная опорное напряжение IC работать в качестве температурного коэффициента стабилитронов низких, который программируется в диапазоне от Vref
до 36 вольт с двумя внешними резисторами. Эти устройства имеют широкий диапазон рабочего тока, равный 1.От 0 до 100 мА с типичным динамическим импедансом
0,22
Ом. Характеристики этих эталонов делают их отличной заменой стабилитронам
во многих приложениях, таких как цифровые вольтметры, источники питания и схемы операционных усилителей. 2,5 вольта
ссылка делает его удобным для получения ссылки стабильный от 5,0 вольт логических материалов, а так как KIA431 серии
работает как регулятор шунта, он может быть использован в качестве положительного или отрицательного опорного напряжения.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
・ Кодовое обозначение Divice: KIA431 + V
ref Code + Package Code + Pin Configuration Code
・ Низкое динамическое выходное сопротивление: 0,22 Ом (тип.).
・ Допустимый ток потребления от 1,0 до 100 мА.
・ Эквивалентный температурный коэффициент во всем диапазоне 50 ppm / ℃ (тип.).
・ Температурная компенсация для работы в полном диапазоне номинальных рабочих температур.
・ Низкое выходное шумовое напряжение.
・ Суффикс U: Соответствует требованиям AEC-Q100 (класс 3)
: Автомобильные и стандартные изделия электрически и термически идентичны,
, за исключением случаев, когда это указано.пример) KIA431 * M-RTK / HU.
LINE UP
ПОЛУПРОВОДНИК
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Серия KIA431
БИПОЛЯРНАЯ ЛИНЕЙНАЯ ИНТЕГРИРОВАННАЯ ЦЕПЬ
Код товара
Код Vref
000
Код упаковки000
000
000
000 Код упаковки
000
000
Пустой
± 2,2
Пустой
TO-92
Z
± 1,5
F
SOT-89
A
± 1.0
S
TSM
B
± 0,5
T
TSV
M
SOT-23
КОНФИГУРАЦИЯ ПИН (SOT-23)
3
3
3
3
3
3
1
1
1. Катод 2. Ссылка 3. Анод
TOP
VIEW
Типовой номер
Рабочее напряжение (В)
Упаковка
Маркировка
KIA431
~ 36
К-92
KIA431Z
KIA431A
KIA431B
KIA431F
СОТ-89
3A
KIA431ZF
3Z
KIA431AF
3B
KIA431BF
3C
KIA431T
ТСВ
43C
KIA431AT
43A
KIA431BT
43B
KIA431S
TSM
43C
KIA431AS
43A
KIA4312BS 003
KIA431M
SOT-23
43C
KIA431ZM
43Z
KIA431AM
43A
KIA431BM
43B
.kia431a техническое описание (2/8 страниц) KEC | БИПОЛЯРНАЯ ЛИНЕЙНАЯ ИНТЕГРИРОВАННАЯ ЦЕПЬ
2015. 5. 13
2/8
KIA431 Series
Номер редакции: 19
Катод (K)
Анод (A)
Каталожный номер (R)
2.5Vref
+
-
-
-
Ссылка (R)
Анод (A)
Катод (K)
БЛОК-ДИАГРАММА
ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ЗАКАЗА
Код допуска Vref
Код упаковки
Pb-Free / Halogen-Free
,2%
Пустой
TO-92
P
Pb-Free
Z
± 1,5%
F
SOT-89
H
Без галогенов
A
S
TSM
B
± 0,5%
T
TSV
M
SOT-23
KIA431
Код без Pb / без галогенов
000 Упаковка
Код допуска Vref
Спецификация упаковки
TO-92
AT: Обмотка AMMO PACK типа
SOT-89
RTF: RTF типа
TSM / SOT-23
RTK: RTK типа
РТК: РТК типа
,kia431a техническое описание (2/8 страниц) KEC | БИПОЛЯРНАЯ ЛИНЕЙНАЯ ИНТЕГРИРОВАННАЯ ЦЕПЬ
2012. 3. 20
2/8
KIA431 Серия
Номер редакции: 16
Катод (K)
Анод (A)
Каталожный номер (R)
2.5Vref
+
-
-
-
Ссылка (R)
Анод (A)
Катод (K)
БЛОК-ДИАГРАММА
ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ЗАКАЗА
Код допуска Vref
Код упаковки
Конфигурация контактов (только SOT-23)
-FreeБез галогенов
Пусто
± 2.2%
Пустой
TO-92
Пустой
Тип A
P
Без содержания свинца
A
± 1,0%
F
SOT-89
2
Тип
H
Без галогенов
B
± 0,5%
S
TSM
T
TSV
M
SOT-23
KIA431
без
H0002 Спецификация упаковки
Конфигурация выводов (только SOT-23)
Код упаковки
Код допуска Vref
Спецификация упаковки
TO-92
AT: Обмотка типа AMMO PACK
SOT-89
RTF: RTF
TSM / SOT-23
RTK: тип RTK
TSV
RTK: тип RTK
,
