Frage:
TL431 Konstantstromquelle
user19579
2014-04-23 21:56:37 UTC
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Ich habe einige Zweifel bezüglich TL431.

Bitte korrigieren Sie, wenn ich falsch liege.

TL431 internal architecure.

Intenal diode Reverse characterstic.

  • TL431 kann verwendet werden, um Spannungen von Vref bis 36 V zu erzeugen. Die Ausgangsspannung wird in Sperrrichtung über die Diode gelegt. Die Umkehrcharakteristik besagt, dass die Durchbruchspannung 2,5 V beträgt, und wie TL431 dann unterschiedliche Ausgangsspannungen erzeugen kann. Durch den Dioden-Durchbruchbereich kann mehr Strom (Ika) entnommen werden, aber die Sperrspannung (Vka) ist nahezu konstant. Ich habe physikalisch nicht verstanden, wie unterschiedliche Spannungen erzeugt werden.

  • Bitte erläutern Sie die Funktionsweise der anderen Elemente, z. B. Wenn der Vamp> 2,5 V Opamp-Ausgang hoch ist, der Transistor eingeschaltet ist und Strom leitet, das Diodenverhalten jedoch nicht beeinflusst.

  • ol >

    Wenn Ref<2.5 Op-Amp-Ausgang niedrig ist -> Transistor AUS, aber das Diodenverhalten wird nicht beeinflusst. Wann wird die Diode den Durchbruchbereich erreichen?

    1. Konstantstromquelle mit TL431
    2. ol>

      Constant Current Source

      Erläuterung dieser Schaltung. ?

      Eine Erklärung besagt, dass REF immer bei VREF-> 2,5 V gehalten wird, also Konstantstromquelle Vref / Rs ----> Wie REF immer bei 2,5 V gehalten wird

    Ich habe keine Antwort auf meine Fragen bekommen ... 1. Basierend auf der REF-Spannung mit 2,5 V wird BJT ein- oder ausgeschaltet, aber keine Daten über die Diode. Wie funktioniert die Diode hier? .................... Aus dem Blockdiagramm geht hervor, dass die Diode über die Diode nur Ausgangsspannungen hat und eine Sperrspannung von 2,5 V hat. Dann kann die Ausgangsspannung von 2,5 bis 36 V variieren ? ....
    Ihre vollständige Prämisse ist falsch.Der BJT ist IMMER leitend (Ein- und Ausschaltreferenzen haben hier keine Anwendung) und die Spannung am oberen Ende von Rs ist IMMER Vref.Die im Funktionsdiagramm gezeigte Diode hat keine Bedeutung, wenn sich der TL431 im Normalmodus befindet (Kathode positiver als Anodenanschluss. Die Diode ist KEIN Zener, obwohl ich sicher bin, dass ihr Lawinenpunkt über dem Nennwert von 36 V liegt.
    Fünf antworten:
    Andy aka
    2014-04-23 23:33:56 UTC
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    Wie erklärt man diese Schaltung?

    enter image description here

    Beginnen Sie von vorne und stellen Sie sich vor, der Transistor leitet nicht. Die Spannung an Rs ist Null und daher ist der TL431 ein offener Stromkreis - aber das ist ein Problem, denn wenn er offen wäre (aus), würde der Transistor einen anständigen Basisstrom haben und Io wäre groß.

    OK, Betrachten Sie es anders herum, TL431 leitet, weil Rs aufgrund des eingeschalteten Transistors genügend Spannung hat - hey, aber das ist auch falsch, denn wenn der TL431 leitend wäre, würde keine Spannung an der Transistorbasis anliegen und daher ist es nicht ' t leitend und Rs hat keine Spannung darüber.

    Die Goldlöckchen-Antwort - der Transistor leitet gerade genug, um 2,5 V über Rs zu entwickeln, was wiederum gerade das Einschalten des TL431 startet und wenn er sich dreht Bei zu viel würde sich der Strom durch Rs verringern und dies würde dem zu starken Einschalten des TL431 entgegenwirken.

    Dies wird als negative Rückkopplung bezeichnet.

    Spehro Pefhany
    2014-04-23 23:09:47 UTC
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      Der Durchschlag ist besser "Vorwärtsdurchschlag", wenn Sie ihn als Zener betrachten - die Kathode ist negativ. Das ist jedenfalls nicht die normale Betriebsart. Normalerweise soll die Kathode positiv sein, und durch Teilen der Spannung an der Kathode kann der IC bei jeder Spannung von 2,5 V (kein Teiler) bis 36 V (maximale Spannung) geregelt werden.

    1. Die Spannung von Kathode zu Anode sollte immer mindestens Vref betragen, damit die Schaltung immer eine gewisse Spannung hat, um zu funktionieren.

    2. Im Fall der Stromsenke beträgt die Spannung an der Kathode Vref + Vbe (Vbe des BJT), wenn sie regelt. Der interne Transistor leitet den Strom vom Widerstand zur BJT-Basis um, um den Referenzeingang des TL431 bei Vref zu halten.

    3. ol>
    apalopohapa
    2014-04-24 00:43:16 UTC
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    Im Allgemeinen:

    • Vref -> Io: Mit einer bekannten Spannungsreferenz Vref kann JEDER Strom erzeugt werden, wenn Vref irgendwie treibt einen bekannten Widerstand an (Io = Vref / R).

    • Vref -> Vo : Zur Erzeugung kann eine bekannte Spannungsreferenz Vref verwendet werden JEDE andere Spannung, wenn Vref irgendwie zum Ansteuern eines bekannten Widerstands verwendet werden kann (der Strom ist also bekannt: I = Vref / R) und dann dieser Strom (oder ein Spiegel davon) durch einen anderen Widerstand Ro fließt, wodurch die neue Spannung erzeugt wird: Vo = IRo.

    Der TL431 ist einfach die Spannungsreferenz und der Rückkopplungsbaustein, die in den oben genannten Szenarien angewendet werden können.

    TL431 internal architecure.

    Das Verhalten ist einfach, dass der NPN-BJT bei REF> (Vref + ANODE) ​​versucht, mehr Strom zu ziehen, indem er seinen effektiven Widerstand verringert (weil der Operationsverstärker mehr Vbe liefert) Wenn REF < (Vref + ANODE), versucht der NPN-BJT, durch Erhöhen seines Innenwiderstands weniger Strom zu ziehen (weil der o p-amp liefert weniger Vbe).

    Wenn dieser Effekt als negative Rückkopplungsschleife verwendet wird, die den REF-Eingang beeinflusst, versucht das System, ein Gleichgewicht zu erreichen, in dem REF = Vref + ANODE.

    Im genannten Fall der Erzeugung eines Ausgangsstroms ("Konstantstromsenke"):

    Constant Current Source

    [Beachten Sie, dass der Abfall bei Rs ist REF und ANODE ist GND (definiert 0V)]

    Es funktioniert, denn wenn der Abfall bei Rs (REF) kleiner als Vref (2,5 V) ist, erhöht der interne BJT seine Widerstand, Shunt weniger des Basisstroms des externen BJT, so dass der externe BJT mehr Basisstrom erhält, was seinen Emitterstrom erhöht, was dazu führt, dass der Abfall auf Rs zunimmt (so dass REF zunimmt). Zusammenfassung: {REF> Vref} verringert die REF.

    Wenn andererseits der Abfall bei Rs (REF) höher als Vref (2,5 V) ist, verringert der interne BJT seinen Widerstand und leitet mehr Strom ab, sodass die Basis des externen BJT weniger Strom erhält Der Emitterstrom ist geringer, so dass bei Rs weniger Spannung abfällt, was die RES verringert. Zusammenfassung: {REF < Vref} erhöht die REF.

    Daher ist im Gleichgewicht REF = Vref (2,5 V). Da der Abfall auf Rs ist bekannt und Rs ist bekannt, dann ist der Kollektorstrom bekannt, der Ihr Ausgangsstrom ist. Sie können den Ausgangsstrom also grundsätzlich durch richtige Auswahl von Rs (Io = 2,5 V / Rs) einstellen.

    Ich habe keine Antwort auf meine Fragen bekommen ... 1. Basierend auf der REF-Spannung mit 2,5 V wird BJT ein- oder ausgeschaltet, aber keine Daten über die Diode. Wie funktioniert die Diode hier? .................... Aus dem Blockschaltbild geht hervor, dass die Diode über die Diode nur Ausgangsspannungen hat, eine Durchbruchspannung von 2,5 V hat und wie die Ausgangsspannung von 2,5 bis 36 V variieren kann ?.
    AilinfismsCMT If you are referring to the diode shown in the "Functional Block Diagram", its breakdown voltage is NOT 2.5V. It must be greater than 36V for sure. If you think of this device as a "Zener replacement", you can talk about reverse breakdown voltage, and is settable from 2.5V all the way up to 36V. If you're looking at the posted Figure 6 of IKA vs VKA, it is for the special test case of shorting REF with CATHODE, which sets the zener equivalent breakdown to the minimum: 2.5V. Let me know if this clears it up.
    AilitadezhCMT By the way, that diode just gives the "zener replacement" device a standard diode behavior when forward biased, as is also illustrated in your posted Figure 6 (for negative values of VKA, you can see the inverted diode curve, which would look side up if you plotted IAK vs VAK instead).
    Jetzt verstehe ich. Ich habe VKA = Vref in Fig. 6 nicht beobachtet.Du hast mir wirklich geholfen.Ein Punkt, so sieht es aus, wird die Diode nicht zum Betrieb von TL431 beitragen.Ich bin neugierig zu wissen, wenn die Diode entfernt wird, hat TL431 einen Einfluss auf den Betrieb.
    @user19579 Ich denke, es kommt nur ins Spiel, wenn man vorwärts voreingenommen ist.
    user40708
    2014-04-24 03:11:12 UTC
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    Tatsächlich gibt es bei diesem Gerät KEINE Panne, es sei denn, Sie versuchen, es rückwärts zu verwenden, und die Schutzdioden schließen den Ausgang kurz oder auf eine andere Weise, die seinen Zweck, die Emulation eines programmierbaren Zener mithilfe einer sogenannten Bandgap-Diodenschaltung, zunichte macht. Unter Verwendung eines cleveren symmetrischen Designs, das Mitte der 60er Jahre entwickelt wurde, wurde diese Referenzspannung in 3 Klemmenreglern mit einer temperaturkompensierten gepufferten 2,5 V mit nahezu idealem Ansprechverhalten verwendet.

    Es werden einige raffinierte mathematische Verhältnisse in der Geometrie der Transistorbereiche verwendet, so dass der NTC-Wärmespannungsversatz eines Transistors mit einem PTC-Wärmeeffekt unter Verwendung eines Differenzstromverhältnisses und einer Geometrie übereinstimmt. Ich werde hier nicht ins Detail gehen, aber wenn ein Vielfaches von Verstärkungs- und Transistorzellen eines bestimmten Bereichs und einer bestimmten Form parallel und in der Größe verwendet wird, erzeugt dieses spezielle Verhältnis mit "Rauch" - und Stromspiegeln eine nahezu perfekte Übereinstimmung des Temperaturkoeffizienten und der konstanten Spannung bei 2,495 V.

    Dank der Konstante von Boltzmann und vielen Ingenieuren ist auch ein neueres Design mit <1V-Referenzspannungen beliebt. In den Jahren 2010 und 2012 verbesserte ein anderer Ingenieur den Temperaturkoeffizienten durch Hinzufügen eines weiteren auf unter 3,9 uV / ° C. Operationsverstärker und cleverere Verhältnisse.

    enter image description here

    Das obige interne Schema zeigt die Spannungen an jedem Knoten des TL431.

    TI hat eine Tabelle für Verwenden dieses Teils in einer gesteuerten Rückkopplungsschleife 2. Ordnung, um einen Spannungsausgang für ein Hochspannungs-Flyback-SMPS auszuwählen, wobei alle Filterschleifeneigenschaften für hohe Stabilität optimiert sind.

    user19579
    2014-05-03 08:33:26 UTC
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    Einige Details der TI-Selbsthilfegruppe, die zum Verständnis beitragen.

    Wichtiger Punkt, den ich gefragt habe, ist die Beziehung der Diode zum Betrieb von TL431.

    http://e2e.ti.com/support/power_management/linear_regulators/f/321/t/338291.aspx/

    In TL431. Die gezeigte Diode wird nicht absichtlich gehalten.

    "Die Diode ist mit der Prozesstechnologie von TL431 unvermeidbar. Die Diode macht das Gerät auch einer Zenerdiode ähnlich, die Strom in einem vorwärts vorgespannten Modus durchlässt."

    "tatsächlich in TL431, es gibt kein Vz oder eine Störung, es ist nur BJT, das sich einschaltet "



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