क्या TL431 में एक "ड्रॉपआउट वोल्टेज" है?


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मैं + 3.3V supply 5% आपूर्ति से एक स्थिर 3V संदर्भ प्राप्त करना चाहता हूं (इसलिए यह 3.135V के रूप में कम और 3.465V के रूप में उच्च जा सकता है।)

मुझे पता है कि TL431 एक शंट / जेनर रेगुलेटर है, इसलिए वास्तव में एक ड्रॉपआउट वोल्टेज नहीं है, लेकिन शायद 3V से ऊपर कुछ बिंदु है जिस पर यह 3V आउटपुट को बनाए नहीं रख सकता है। क्या मैं जानना चाहता हूं कि क्या एक विशिष्ट टीएल 431 इसे संभाल पाएगा?

मेरा सर्किट कॉन्फ़िगरेशन नीचे है:

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

जवाबों:


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जैसे कोई ड्रॉपआउट वोल्टेज नहीं है। संदर्भ वोल्टेज 2.5V है और यह 2.5V पर खुशी से चलेगा यदि आप कैथोड में रेफ पिन को शॉर्ट सर्किट करते हैं। विचार करने के लिए महत्वपूर्ण कल्पना शंट करंट है।

आपको यह सुनिश्चित करना चाहिए कि डिवाइस को कम से कम 1 एमए बायसिंग है। (TI डेटा शीट के आधार पर।) आपके सर्किट से, 115R और 3.135 की एक न्यूनतम वोल्टेज ड्रॉप के साथ - 3 = 0.135 आप 0.135 / 115 = 1.1 mA के शंट करंट के साथ समाप्त हो जाएंगे। हालांकि वोल्टेज डिवाइडर जिसमें लगभग 3.7 kR का कुल अवरोध है, लगभग 1 mA का उपयोग करने जा रहा है, TL431 के लिए पर्याप्त नहीं छोड़ रहा है। आपको उस वर्तमान में भी जोड़ना होगा जिसे आप लोड करते हैं, लेकिन अगर यह एक उच्च अधीरता है - एक ऑप-एम्प में कहें - तो यह एक समस्या नहीं होनी चाहिए।

आप वोल्टेज विभक्त प्रतिरोधों के मूल्य में वृद्धि करके इसे ठीक कर सकते हैं। कहें कि हम उन्हें दस से गुणा करते हैं, 6.34k और 31.6k प्राप्त करने के लिए। रेफ पिन को अधिकतम इनपुट वर्तमान 4 यूए के रूप में कहा जाता है, जो आपको निर्धारित बिंदु में कुछ त्रुटियां देने के लिए शुरू कर सकता है (इस बात पर निर्भर करता है कि आप कितने सटीक होने की उम्मीद करते हैं)। सबसे खराब स्थिति त्रुटि 4uA * 6.34k या 25 mV के बारे में होगी।

आखिरी चीज जिस पर आपको विचार करने की आवश्यकता है वह अधिकतम मैक्सिमम शंट करंट होगा। जब इनपुट वोल्टेज अपने अधिकतम मूल्य पर होता है, तो 115R अवरोधक के पार 0.465 V होगा। इसका मतलब शंट करंट (वोल्टेज डिवाइडर और लोड सहित) 0.465 / 115 = 40 mA होगा। सौभाग्य से यह 431 के 100 एमए अधिकतम के भीतर अच्छी तरह से है।

क्योंकि हम अभी भी अधिकतम शंट करंट से बहुत नीचे हैं, इसलिए आप श्रृंखला अवरोधक को कम करने पर विचार कर सकते हैं - 56R भी कहें। यह वोल्टेज विभक्त को बदले बिना न्यूनतम शंट करंट को संतृप्त करने में मदद करेगा और फिर भी इनपुट वोल्टेज के साथ अधिकतम शंट करंट रेटिंग के अंतर्गत रहेगा। उच्च वर्तमान में आपको बिजली अपव्यय की जांच करने की भी आवश्यकता होगी। 100 mA * 3V अधिकतम 300mW की पावर देता है। कुछ छोटे smd पैकेज के लिए जो थोड़ा बहुत अधिक हो रहा है।

मूल समस्या सर्किट को अनुकूलित करने की कोशिश कर रही है, इस तथ्य से आती है कि श्रृंखला अवरोधक के पार वोल्टेज बहुत कम है और आपूर्ति वोल्टेज में कोई भी भिन्नता श्रृंखला अवरोधक के पार बड़े बदलाव का प्रतिनिधित्व करती है।

यदि आप (जैसा कि टिप्पणियों में सुझाव दिया गया है) वर्तमान को बर्बाद करने के लिए आपको अंतर दृष्टिकोण पर विचार करने की आवश्यकता हो सकती है। या तो एक श्रृंखला नियामक (केवल 100mV ड्रॉपआउट वोल्टेज के साथ कठिन होगा), अपने संदर्भ वोल्टेज को कम करें या श्रृंखला रोकनेवाला को आपूर्ति वोल्टेज बढ़ाएं।


हम्म यह कॉन्फ्रेंस टीआई के कैलकुलेटर द्वारा अनुशंसित थी ...
थॉमस ओ

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मैं सिर्फ TL431 में 100mA को बर्बाद करने से बचना चाहूंगा, क्या केवल 10-20mA को एक ही आउटपुट के साथ बर्बाद करने का कोई तरीका है? आउटपुट 3V उच्च प्रतिबाधा है, यह एक एडीसी के लिए एक Vref है।
थॉमस ओ

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यह बहुत अच्छा जवाब के लिए क्लिंट, 1up। बस एक छोटी सी बात: TL431 में बिजली अपव्यय को गणना में केवल 431 के आउटपुट ("कैथोड") में चालू करने की आवश्यकता है।
zebonaut

4

यह भी ध्यान रखें कि TL431 में अधिकतम डूबने की धारा है, जिसके आगे वोल्टेज अब विनियमित नहीं किया जाएगा (और डिवाइस क्षतिग्रस्त हो सकता है)। 3.3V और 115R के साथ आप कहीं भी पास नहीं होंगे।

स्थिरता के कारणों के लिए आमतौर पर कैथोड से एनोड तक एक छोटा संधारित्र रखने की सिफारिश की जाती है। (431s दोलन कर सकते हैं)। संधारित्र की 'सुरक्षित' श्रेणी सेटपॉइंट पर निर्भर करती है और आमतौर पर डेटशीट में निर्दिष्ट होती है। मैं 1nF से 10nF तक कुछ सुझाऊंगा, और यह सुनिश्चित करने के लिए जांच करूंगा कि आउटपुट sawtooth नहीं है।

ध्यान दें कि सभी विनिर्माण क्षेत्र में स्थिरता क्षेत्र घटता नहीं है, लेकिन यह मेरा अनुभव है कि नेशनल इंस्ट्रूमेंट्स LM431 डेटाशीट में घटता अन्य विक्रेताओं के 431 नियामकों (TI, ON Semi, Fairchild, आदि) और इतने पर के लिए सही है)

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