Контроль напряжения на TL431

TL 431 - регулируемый кремниевый стабилитрон с гарантируемой термостабильностью во всем температурном диапазоне. Его выходное напряжение может устанавливаться в любое значение между 2.5V и 36V с использованием двух внешних резисторов (действующие как делитель напряжения).  Он обеспечивает остроконечную характеристику включения

Параметры:

TL431 - превосходная альтернатива кремниевым стабилитронам во многих приложениях. В этой статье мы рассмотрим, как TL431 будет использоваться в простом контроле состояния батареи.


Заметьте, что TL431 также часто маркируется как LM431 и может также быть отмечен как программируемый кремниевый стабилитрон.

Использование TL431

TL431 наиболее распространен в корпусе TO-92, с тремя выводами. А так же испольтзуется восьмивыводная в корпусе SO8. Ниже показана маркировка выводов.

Схема контроля напряжения на TL431

Выше показана схема контроля напряжения на TL431. Цель контроля состоит в том, чтобы просто зажечь светодиод при достижении напряжения критического значения. Может быть использовано с зарядным устройством от солнечных батарей для индикации заряда батарей.

Простое уравнение, отображенное выше, поможет подобрать резисторы для желаемого напряжения, при котором зажжется светодиод. Так как опорное напряжение (Vref) установлено в 2.5В в TL431, эти два резистора подобраны, чтобы обеспечить желаемый результат.

Например, если вам необходимо зажечь светодиод при напряжении 7В, R1 можем взять 1,8 кОм  и R2 - 1 кОм. Умножение 2.5 на(1 + (1800/1000)) дает 7.0 В. Точно как и требуется.

В идеале резисторы R1 и R2 должны быть более чем 1 кОм, чтобы гарантировать безопасный ток 10mA.

Резистор R4, подключенный параллельно со светодиодом, препятствует слабое свечение светодиода, когда входное напряжение все еще ниже порога включения. Мы использовали резистор 1 кОм в наших экспериментах.

Резистор R3 должен защитить светодиод от чрезмерного тока - мы использовали резистор 500 Ом, но его значение зависит от спецификации используемого светодиода и требуемой яркости.

Испытание.

Ниже приведена фотография контроля напряжения, собранного на макетной плате с помощью LM431. Зажигание светодиода настроено при достижении напряжения 6.25V.

Резистор 1,5 кОм и 1 кОм были использованы в качестве R1 и R2 соответственно, для достижения желаемого предела в 6,25 В.

Точность контроля напряжения зависит от точности используемых резисторов.  Точная настройка может быть достигнута с помощью переменного резистора либо R1 или R2.