Stabilizatory Napięcia i LDOW produkcji

TL431LP

Producent: Texas Instruments

Dane z noty katalogowej: Texas Instruments SLVS543, wer. Rev. S, maj 2024

Programowalny precyzyjny regulator bocznikowy o napięciu wyjściowym od 2.495V do 36V, prądzie katody od 1mA do 100mA i typowej impedancji dynamicznej 0.2Ω w 3-pinowej obudowie TO-92.

ObudowyTO-92
Napięcie zasilania2.495 – 36 V
Zakres temperatur0 – 70 °C
Oficjalna Nota Katalogowa (PDF)

Przegląd Techniczny

01

Przegląd Techniczny

TL431 to trójkońcówkowy, regulowany precyzyjny regulator bocznikowy (źródło napięcia odniesienia) produkowany przez Texas Instruments (dokument SLVS543S, rewizja z maja 2024 r.). Zamknięty w przewlekanej obudowie TO-92 (LP) z rozkładem wyprowadzeń REF-ANODE-CATHODE (pin 1 REF, pin 2 Anoda, pin 3 Katoda), charakteryzuje się stromą charakterystyką załączania i działa jak wzmacniacz operacyjny z otwartym kolektorem oraz precyzyjnym pasmowym źródłem odniesienia 2.495V. Napięcie wyjściowe można programować za pomocą dwóch zewnętrznych rezystorów w zakresie od Vref (2.495V) do 36V. Główne parametry katalogowe obejmują napięcie odniesienia 2.495V (od 2.440V do 2.550V dla wersji standardowej), niski prąd wejściowy odniesienia 2µA typowo (maks. 4µA), minimalny prąd regulacji 0.4mA typowo (maks. 1.0mA), ciągły prąd katody do 100mA oraz typową dynamiczną impedancję wyjściową 0.2Ω. TL431 znajduje powszechne zastosowanie w precyzyjnych źródłach napięcia odniesienia, regulatorach bocznikowych, układach kontroli napięcia oraz pętlach sprzężenia zwrotnego z transoptorem w zasilaczach impulsowych (SMPS).

Rozkład Wyprowadzeń i Funkcje Alternatywne

Interaktywny rozkład pinów i funkcje wyprowadzeń obudowy TO-92-3.

Interaktywny schemat wyprowadzeńGóra

TL431LP: ilustracja obudowy TO-92Interaktywny rozkład pinów i funkcje wyprowadzeń obudowy TO-92.1: REF2: ANODE3: CATHODE

Ilustracja obudowy, a nie zwymiarowany rysunek mechaniczny.

3 / 3 wyprowadzeń
#Nazwa pinuTypTolerancja 5VFunkcje alternatywne / szczegóły
REFanalog inTak
Wyprowadzenie wejścia napięcia odniesienia (próg Vref = 2.495V nominalnie względem Anody; prąd wejściowy Iref ~2 µA typowo)
ANODEground—
Wyprowadzenie anody (połączone z masą układu GND; wewnętrzna masa odniesienia)
CATHODEpassive—
Wyprowadzenie katody regulatora (terminal poboru prądu; reguluje napięcie od Vref do 36V przy prądzie pracy od 1mA do 100mA)

Kluczowe Parametry

Parametry

ParametrMin.TypowoMaks.JednostkaWarunki pomiaru
Napięcie odniesienia(Vref)2.442.4952.55VVKA = Vref, IKA = 10 mA, przy TA = 25°C
Dryft temperaturowy napięcia odniesienia(delta_Vref_temp)—1434mVVKA = Vref, IKA = 10 mA, TA = od 0°C do 70°C
Współczynnik zmiany Vref do zmiany napięcia katody(delta_Vref_delta_VKA)—-1.4-2.7mV/VIKA = 10 mA, delta_VKA = 10 V do Vref, TA = 25°C
Prąd wejściowy odniesienia(Iref)—2.04µAIKA = 10 mA, R1 = 10 kΩ, R2 = otwarty, TA = 25°C
Dryft temperaturowy prądu wejściowego odniesienia(delta_Iref_temp)—0.41.2µAIKA = 10 mA, R1 = 10 kΩ, R2 = otwarty, TA = od 0°C do 70°C
Minimalny prąd katody do stabilizacji(Imin)—0.41mAVKA = Vref, przy TA = 25°C
Prąd katody w stanie wyłączenia(Ioff)—0.11µAVKA = 36 V, Vref = 0 V, przy TA = 25°C
Impedancja dynamiczna(ZKA)—0.20.5ΩVKA = Vref, IKA = 1 mA do 100 mA, f <= 1 kHz, TA = 25°C

Wartości Maksymalne (Absolute Maximum Ratings)

Maks. napięcie zasilania (VDD/VCC)37 V
Maks. prąd wyjściowy / pinu150 mA
Temperatura przechowywania-65 – 150 °C
Rezystancja termiczna θJA (TO-92)140 °C/W
Rezystancja termiczna θJC (TO-92)50 °C/W

Pułapki Układowe i Ostrzeżenia Inżynieryjne

Rzeczywiste zastrzeżenia sprzętowe, ograniczenia projektu PCB i errata krzemu, które warto znać przed produkcją.

Krytyczne

Niestabilność przy obciążeniu pojemnościowym (granica stabilności dynamicznej)

Układ TL431 wykazuje skłonność do oscylacji przy bezpośrednim obciążeniu pojemnościowym pomiędzy katodą a anodą bez odpowiedniego tłumienia szeregowego. Charakterystyki stabilności (Rysunek 9-14 w SLVS543S) wskazują, że pojemności w zakresie od około 10nF do 3µF (zależnie od prądu katody IKA i napięcia VKA) tworzą strefę niestabilności, wywołując pasożytnicze oscylacje i tętnienia.

Jak temu zapobiec

Należy unikać dołączania czystych pojemności od 10nF do 3µF bezpośrednio między katodę a anodę. Należy stosować małą pojemność odsprzęgającą (CL < 10nF dla w.cz.), duży kondensator (CL > 10µF) o odpowiedniej rezystancji ESR lub włączyć szeregowy rezystor tłumiący (1Ω do 10Ω) z kondensatorem, aby wyprowadzić punkt pracy poza strefę niestabilności.

Krytyczne

Wymóg minimalnego prądu katody (1.0 mA do pełnej stabilizacji)

W przeciwieństwie do tradycyjnych diod Zenera, TL431 zawiera aktywny wzmacniacz operacyjny, który wymaga prądu katody na poziomie minimum 0.4mA typowo i do 1.0mA maksymalnie w pełnym zakresie temperatur do utrzymania stabilizacji. Spadek prądu poniżej 1mA powoduje rozłączenie pętli regulacji i wzrost napięcia katody do poziomu napięcia zasilania.

Jak temu zapobiec

Rezystor zasilający RSUP należy dobrać tak, aby przy minimalnym napięciu zasilania VSUP(min) i maksymalnym prądzie obciążenia ILOAD(max) prąd katody IKA wynosił stabilnie powyżej 1.0mA (rekomenduje się prąd spoczynkowy 2mA do 5mA dla zachowania bezpiecznego marginesu).

Ostrzeżenie

Błąd prądu wejściowego odniesienia przy wysokich rezystancjach dzielnika

Równanie napięcia wyjściowego układu TL431 wynosi VO = Vref * (1 + R1 / R2) + Iref * R1. Wejście REF pobiera prąd polaryzacji Iref (2µA typowo, do 4µA przy 25°C, z dryftem do 1.2µA w funkcji temperatury). Dobór zbyt dużych rezystorów (R1 > 100kΩ) wprowadza znaczący błąd i dryft temperaturowy napięcia wyjściowego wywołany spadkiem napięcia Iref * R1.

Jak temu zapobiec

Prąd dzielnika Idiv = Vref / R2 należy ustalić na poziomie co najmniej 100-krotnie większym niż Iref (najlepiej Idiv >= 200µA do 1mA). Dobór R2 <= 10kΩ zapewnia, że wpływ wahań prądu Iref na błąd napięcia wyjściowego nie przekroczy 0.1%.

Przykładowe Aplikacje Układowe

Precyzyjne źródło napięcia shunt TL431

Topologia: Programowalny regulator bocznikowy z szeregowym rezystorem polaryzującym i dzielnikiem rezystancyjnym.

Zobacz schematOtwórz w Edytorze Web CAD

Oficjalna Dokumentacja i Cytowane Źródła

Oryginalne noty aplikacyjne, erraty i specyfikacje producentów półprzewodników.

DATASHEETTexas Instruments

TL431x, TL432x Precision Programmable Reference

Pomóż dbać o poprawność tej strony

Znalazłeś pin, obudowę lub parametr niezgodny z notą katalogową? Zgłoś to.

Zgłoś problem

Otwiera publiczny formularz na GitHubie z już wpisaną tą stroną; potrzebne jest bezpłatne konto GitHub. Jak działają zgłoszenia i potwierdzenia

Powiązane komponenty

Texas Instruments

LM2596

Impulsowy stabilizator napięcia step-down o wydajności prądowej do 3A, stałej częstotliwości 150 kHz, napięciu wejściowym do 40V, wbudowanym zabezpieczeniu termicznym i cyklicznym ograniczaniu prądu w obudowach TO-220 oraz TO-263.

Texas Instruments

LM7805

Stały liniowy stabilizator napięcia dodatniego 5 V, 1,5 A z wewnętrznym ograniczeniem prądu i zabezpieczeniem termicznym, w obudowach TO-220 i D2PAK.

Advanced Monolithic Systems

AMS1117-3.3

Liniowy stabilizator napięcia dodatniego o niskim spadku (LDO), 1 A, ze stałym wyjściem 3,3 V w obudowie SOT-223.

STMicroelectronics

LM317T

Regulowany stabilizator napięcia liniowego dodatniego od 1.2V do 37V o wydajności prądowej powyżej 1.5A w obudowie TO-220 z wyprowadzeniami ADJ-OUT-IN i zabezpieczeniem termicznym.