ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટ ડિઝાઇન કરતી વખતે, ઘણી વખત લો-પાવર વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર અથવા સંદર્ભ વોલ્ટેજ સ્ત્રોતની જરૂર હોય છે. સંખ્યાબંધ નિશ્ચિત વોલ્ટેજ અનિયંત્રિત ઇન્ટિગ્રલ સ્ટેબિલાઇઝર્સ દ્વારા બંધ કરવામાં આવે છે. એડજસ્ટેબલ બિલ્ડ ઓન ચિપ LM317, પરંતુ તેમાં કેટલીક આંતરિક ખામીઓ અને ઘણીવાર બિનજરૂરી કાર્યક્ષમતા છે. ઘણા કિસ્સાઓમાં, TL431 ચિપ સમસ્યાનું નિરાકરણ લાવશે, જેનાથી તમે લો-પાવર સ્થિર વોલ્ટેજ સ્ત્રોત મેળવી શકો છો જેને 2.5 થી 36 V સુધી એડજસ્ટ કરી શકાય છે.
સામગ્રી
TL431 ચિપ શું છે
વીસમી સદીના 70 ના દાયકામાં વિકસિત આ માઇક્રોસર્કિટને ઘણીવાર "એડજસ્ટેબલ ઝેનર ડાયોડ" કહેવામાં આવે છે, અને તેને ડાયાગ્રામ પર બે શાસ્ત્રીય નિષ્કર્ષ સાથે ઝેનર ડાયોડ તરીકે નિયુક્ત કરવામાં આવે છે - એક એનોડ અને કેથોડ. ત્યાં એક ત્રીજો નિષ્કર્ષ પણ છે, જેનો હેતુ પછીથી ચર્ચા કરવામાં આવશે. માઇક્રો-એસેમ્બલી જેવું લાગે છે ઝેનર ડાયોડ બિલકુલ યાદ નથી. તે પરંપરાગત માઇક્રોસિર્કિટની જેમ, ઘણા પેકેજ વિકલ્પોમાં ઉત્પન્ન થાય છે. શરૂઆતમાં, વિકલ્પો ફક્ત છિદ્રો (ટ્રુ હોલ)વાળા બોર્ડ માટે જ બનાવવામાં આવ્યા હતા, SMD ટેક્નોલોજીના વિકાસ સાથે, TL431 એ સપાટી પર માઉન્ટ થયેલ પેકેજોમાં "પેક" થવાનું શરૂ થયું, જેમાં વિવિધ સંખ્યામાં પિન સાથે લોકપ્રિય SOTsનો સમાવેશ થાય છે. ઓપરેશન માટે જરૂરી પગની ન્યૂનતમ સંખ્યા 3 છે. કેટલાક કેસોમાં વધુ પિન હોય છે. વધારાના પગ ક્યાંય ક્યાંય જોડાયેલા નથી, અથવા ડુપ્લિકેટ છે.
TL431 ની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ
મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ, જેનું જ્ઞાન ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટના વિકાસમાં ઉદ્ભવતા કાર્યોના 90+ ટકા કરવા માટે પૂરતું છે:
- આઉટપુટ વોલ્ટેજ મર્યાદા - 2.5 ... 36 V (આને બાદબાકીને આભારી કરી શકાય છે, કારણ કે આધુનિક નિયમનકારોની 1.5 V ની ઓછી મર્યાદા છે);
- સૌથી વધુ વર્તમાન 100 એમએ છે (તે નાનું છે, મધ્યમ પાવર ઝેનર ડાયોડ સાથે તુલનાત્મક છે, તેથી તમારે માઇક્રોકિરક્યુટને ઓવરલોડ ન કરવું જોઈએ, તેની પાસે કોઈ રક્ષણ નથી);
- આંતરિક પ્રતિકાર (સમકક્ષ બે-ટર્મિનલ નેટવર્કનો અવરોધ) - લગભગ 0.22 ઓહ્મ;
- ગતિશીલ પ્રતિકાર - 0.2 ... 0.5 ઓહ્મ;
- પાસપોર્ટ મૂલ્ય Uref = 2.495 V, ચોકસાઈ - શ્રેણીના આધારે, ± 0.5% થી ± 2%;
- TL431С – 0…+70 °С માટે ઓપરેટિંગ તાપમાન શ્રેણી, TL431A માટે – માઈનસ 40…+85 °С.
તાપમાન પરના પરિમાણોની નિર્ભરતાના ગ્રાફ સહિત અન્ય લાક્ષણિકતાઓ ડેટાશીટમાં મળી શકે છે. પરંતુ મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં તેમની જરૂર રહેશે નહીં.
નિષ્કર્ષનો હેતુ અને કામગીરીના સિદ્ધાંત
માઇક્રોકિરક્યુટની આંતરિક રચનાનું વિશ્લેષણ કરતી વખતે, તે સ્પષ્ટ થાય છે કે ઝેનર ડાયોડ સાથેની સરખામણી મનસ્વી છે.
સૌથી વધુ, TL431 નું માળખું તુલનાત્મક જેવું લાગે છે. ઇન્વર્ટિંગ આઉટપુટ પર 2.5 V નો સંદર્ભ વોલ્ટેજ Vref લાગુ કરવામાં આવે છે.આ વોલ્ટેજ સ્થિર છે, તેથી આઉટપુટ પણ સ્થિર રહેશે. નોન-ઇનવર્ટિંગ આઉટપુટ બહાર લાવવામાં આવે છે. જો તેના પર લાગુ થયેલ વોલ્ટેજ સંદર્ભ વોલ્ટેજ કરતા વધારે ન હોય, તુલનાત્મક આઉટપુટ શૂન્ય, ટ્રાન્ઝિસ્ટર બંધ છે, કોઈ વર્તમાન પ્રવાહ નથી. જો ડાયરેક્ટ ઇનપુટ પર વોલ્ટેજ 2.5 V કરતાં વધી જાય, તો પછી વિભેદક એમ્પ્લીફાયરના આઉટપુટ પર હકારાત્મક સ્તર દેખાય છે, ટ્રાન્ઝિસ્ટર ખુલે છે, અને તેમાંથી પ્રવાહ વહેવાનું શરૂ થાય છે. આ પ્રવાહ બાહ્ય પ્રતિકાર દ્વારા મર્યાદિત છે. આ વર્તન ઝેનર ડાયોડના હિમપ્રપાત ભંગાણ જેવું લાગે છે જ્યારે તેના પર વિપરીત વોલ્ટેજ લાગુ કરવામાં આવે છે. ડાયોડને માઇક્રોકિરકીટના રિવર્સ સ્વિચિંગ સામે રક્ષણ આપવા માટે રચાયેલ છે.
મહત્વપૂર્ણ! વોલ્ટેજ સંદર્ભ પિનને અનકનેક્ટેડ છોડવો જોઈએ નહીં અને ઓછામાં ઓછા 4µA વર્તમાનની જરૂર છે.
હકીકતમાં, આ યોજના શરતી છે - તે ફક્ત કાર્યની પ્રકૃતિ સમજાવવા માટે યોગ્ય છે. વાસ્તવમાં, બધું અન્ય સિદ્ધાંતો અનુસાર લાગુ કરવામાં આવે છે. તેથી, સર્કિટની અંદર તમે 2.5 V ના સંદર્ભ વોલ્ટેજ સાથે બિંદુ શોધી શકતા નથી.
સ્વિચિંગ સર્કિટના ઉદાહરણો
TL431 સ્વિચિંગ સર્કિટ માટેના વિકલ્પોમાંથી એક પરંપરાગત તુલનાત્મક છે. તમે તેના પર અમુક પ્રકારના થ્રેશોલ્ડ રિલે બનાવી શકો છો - ઉદાહરણ તરીકે, લેવલ રિલે, લાઇટિંગ રિલે, વગેરે. ફક્ત સંદર્ભ વોલ્ટેજ સ્ત્રોત બિલ્ટ-ઇન છે અને તેને એડજસ્ટ કરી શકાતો નથી, તેથી, સેન્સર દ્વારા વર્તમાન અને વોલ્ટેજ ડ્રોપ નિયંત્રિત થાય છે.
જલદી સેન્સર પર 2.5 V ડ્રોપ થાય છે, માઇક્રોસર્કિટનું આઉટપુટ ટ્રાંઝિસ્ટર ખુલે છે, LEDમાંથી પ્રવાહ વહે છે અને તે પ્રકાશિત થાય છે. LED ને બદલે, તમે લો-પાવર રિલે અથવા ટ્રાન્ઝિસ્ટર સ્વીચનો ઉપયોગ કરી શકો છો જે લોડને સ્વિચ કરે છે. રેઝિસ્ટર R1 નો ઉપયોગ તુલનાકારના ઓપરેશનના સ્તરને સમાયોજિત કરવા માટે થઈ શકે છે. R2 બેલાસ્ટ તરીકે સેવા આપે છે અને LED દ્વારા વર્તમાનને મર્યાદિત કરે છે.
પરંતુ આવા સમાવેશ TL431 ની તમામ સુવિધાઓનો ઉપયોગ કરવાનું શક્ય બનાવતું નથી - તુલનાત્મક અન્ય કોઈપણ માઇક્રોસિર્કિટ પર બનાવી શકાય છે જે આવા રિલે માટે વધુ યોગ્ય છે.સમાન એસેમ્બલી અન્ય હેતુઓ માટે રચાયેલ છે.
સમાંતર રેગ્યુલેટર મોડમાં TL431 પર સ્વિચ કરવા માટેનું સૌથી સરળ સર્કિટ એ 2.5 V સંદર્ભ વોલ્ટેજ સ્ત્રોત છે. આ માટે, ફક્ત બેલાસ્ટની જરૂર છે. રેઝિસ્ટર, જે આઉટપુટ ટ્રાન્ઝિસ્ટર દ્વારા વર્તમાનને મર્યાદિત કરશે.
મહત્વપૂર્ણ! ક્લાસિક ઝેનર ડાયોડ સ્વિચિંગ સર્કિટથી વિપરીત, તમારે આઉટપુટ સાથે સમાંતર કેપેસિટર ઇન્સ્ટોલ કરવું જોઈએ નહીં. આ પરોપજીવી ઓસિલેશન તરફ દોરી શકે છે. સામાન્ય રીતે, તેની જરૂર નથી, કારણ કે વિકાસકર્તાઓએ આઉટપુટ અવાજ ઘટાડવા માટે પગલાં લીધાં છે. પરંતુ આને કારણે, પરંપરાગત ઝેનર ડાયોડની જેમ, અવાજ જનરેટર માટેના આધાર તરીકે માઇક્રોકિરકીટનો ઉપયોગ કરી શકાતો નથી.
પ્રતિરોધકો R1 અને R2 દ્વારા રચાયેલા પ્રતિસાદ સર્કિટમાં માઇક્રોસિર્કિટની વધુ સંપૂર્ણ ક્ષમતાઓનો ઉપયોગ થાય છે.
જ્યારે પાવર લાગુ કરવામાં આવે છે, ત્યારે આઉટપુટ વોલ્ટેજ વધે છે અને થોડી માઇક્રોસેકન્ડમાં સ્થિર થાય છે (ઘણી દર પ્રમાણિત નથી). ઉસ્તાબ સેટ છે વિભાજક, તેની ગણતરી Ustab=2.495*(1+R2/R1) સૂત્ર દ્વારા કરી શકાય છે. ગણતરી કરતી વખતે, તે ધ્યાનમાં રાખવું આવશ્યક છે કે આવા સમાવેશ સાથે આંતરિક પ્રતિકાર (1 + R2 / R1) ગણો વધે છે.
તમે વધારાના ચાલુ કરીને ક્લાસિકલ રીતે સ્ટેબિલાઇઝરની લોડ ક્ષમતા વધારી શકો છો બાયપોલર ટ્રાન્ઝિસ્ટર.
મહત્વપૂર્ણ! ટ્રાન્ઝિસ્ટર આવશ્યકપણે પ્રતિસાદ લૂપ સર્કિટમાં શામેલ છે.
આવા સમાવેશ સર્કિટને સમાંતર રેગ્યુલેટરમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જેમાં ઇનપુટ વોલ્ટેજને આઉટપુટ વોલ્ટેજ કરતાં વધી જવું જરૂરી છે. તેની કાર્યક્ષમતા Uout/Uin રેશિયો કરતાં વધી શકતી નથી. આ સ્ટેબિલાઇઝરના પરિમાણોને વધુ ખરાબ કરે છે, તેથી ફીલ્ડ-ઇફેક્ટ ટ્રાન્ઝિસ્ટરનો ઉપયોગ કરવો વધુ સારું છે, તેના પર વોલ્ટેજ ડ્રોપ ઓછો છે.
અહીં, ઇનપુટ અને આઉટપુટ વોલ્ટેજ વચ્ચેના નાના જરૂરી તફાવતને કારણે કાર્યક્ષમતા વધારે છે, પરંતુ ટ્રાન્ઝિસ્ટર ગેટ માટે વધારાના પાવર સ્ત્રોતની જરૂર છે - તેનું વોલ્ટેજ વિન કરતાં વધુ હોવું જોઈએ.
TL431 પર, તમે વર્તમાન સ્ટેબિલાઇઝર એસેમ્બલ કરી શકો છો.
ટ્રાંઝિસ્ટરના કલેક્ટર સર્કિટમાં વર્તમાન ઇસ્ટાબ \u003d Vref / R1 ની બરાબર હશે.
જો સમાન સર્કિટ બે-ટર્મિનલ નેટવર્કના સ્વરૂપમાં શામેલ હોય, તો વર્તમાન લિમિટર પ્રાપ્ત થશે.
વર્તમાન Io=Vref/R1+Ika સુધી મર્યાદિત રહેશે. બેલાસ્ટ રેઝિસ્ટરનું મૂલ્ય Rb=Uin(Io/hfe+Ika) શરતોમાંથી પસંદ કરવું આવશ્યક છે, જ્યાં hfe એ ટ્રાંઝિસ્ટર ગેઇન છે. તે મલ્ટિમીટરથી માપી શકાય છે જેમાં આ કાર્ય છે.
રેડિયો એમેચ્યોર્સ બિન-પ્રમાણભૂત સમાવેશમાં માઇક્રોસર્કિટ્સનો ઉપયોગ કરે છે. TL431 સ્વ-ઉત્તેજિત કરવાની વૃત્તિ ધરાવે છે, જે એક ગેરલાભ છે. પરંતુ આ તેને વોલ્ટેજ-નિયંત્રિત જનરેટર તરીકે ઉપયોગ કરવાનું શક્ય બનાવે છે. આ કરવા માટે, આઉટપુટ પર કેપેસિટર સ્થાપિત થયેલ છે.
એનાલોગ શું છે
વ્યવસાયિકો અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉત્સાહીઓની દુનિયામાં માઇક્રોકિરકીટની ઉચ્ચ લોકપ્રિયતા છે. તેથી, તે ઘણા ઉત્પાદકો દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. વિશ્વ વિખ્યાત કંપનીઓ ટેક્સાસ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ્સ (વિકાસકર્તા તરીકે), મોટોરોલા, ફેરચાઇલ્ડ સેમિકન્ડક્ટર અને અન્ય મૂળ નામ હેઠળ માઇક્રોસર્કિટ બનાવે છે. Vref = 2.75 V અને મહત્તમ ઓપરેટિંગ કરંટ દોઢ ગણો વધ્યો છે, અગાઉ રીલીઝ થયેલ TL430 સ્ટેબિલાઇઝરનો ઉલ્લેખ ન કરવો અશક્ય છે. પરંતુ આ માઇક્રોસર્કિટની માંગ ઓછી હતી, અને SMD માઉન્ટિંગના યુગની શરૂઆત સુધી જીવી ન હતી.
અન્ય ઉત્પાદકો અન્ય અક્ષર સૂચકાંકો સાથે વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટર ઉત્પન્ન કરે છે, પરંતુ તેમના નામોમાં હંમેશા 431 નંબરો હોય છે (અન્યથા ગ્રાહક અજાણ્યા માઇક્રોકિરકીટ પર ધ્યાન આપશે નહીં). બજારમાં છે:
- KA431AZ;
- KIA431;
- HA17431VP;
- IR9431N
અને કાર્યક્ષમતામાં સમાન અન્ય માઇક્રોકિરકિટ્સ. પરંતુ ઓછા જાણીતા અને અજાણ્યા ઉત્પાદકોના ઉત્પાદનો પરિમાણોના પાલનની બાંયધરી આપતા નથી.
ત્યાં એક ઘરેલું એનાલોગ છે - KR142EN19A, KT-26 પેકેજમાં ઉત્પન્ન થાય છે (ઓછી પાવર ટ્રાંઝિસ્ટર જેવું જ). તે સંપૂર્ણપણે મૂળ ચિપ જેવી જ છે, પરંતુ કેટલીક લાક્ષણિકતાઓ થોડી અલગ છે. તેથી, આંતરિક પ્રતિકાર <0.5 ઓહ્મ ની અંદર સામાન્ય થાય છે.
ઉલ્લેખનીય છે કે SG6105 PWM કંટ્રોલર છે. તેમાં બે આંતરિક સ્ટેબિલાઇઝર્સ છે, જે સંપૂર્ણપણે TL431 સમાન છે. તેમની પાસે અલગ ટર્મિનલ છે અને તેનો સંદર્ભ વોલ્ટેજ સ્ત્રોત તરીકે ઉપયોગ કરી શકાય છે.
TL431 ચિપનું પ્રદર્શન કેવી રીતે તપાસવું
માઇક્રોસર્કિટમાં એક જટિલ આંતરિક માળખું છે, તેથી તે એક ટેસ્ટર દ્વારા તપાસી શકાતું નથી. કોઈ પણ સંજોગોમાં, તમારે અમુક પ્રકારની યોજના એકત્રિત કરવી પડશે. જો ત્યાં નિયંત્રિત વીજ પુરવઠો હોય, તો ત્રણ રેઝિસ્ટર અને એલઇડી જરૂરી છે.
પાવર સપ્લાયનો વોલ્ટેજ 36 V કરતા વધુ હોવો જોઈએ નહીં. R1 પસંદ કરવામાં આવે છે જેથી મહત્તમ વોલ્ટેજ પર, LED દ્વારા પ્રવાહ 10-15 mA કરતા વધુ ન હોય. R1 અને R3 નો ગુણોત્તર એવો હોવો જોઈએ કે મહત્તમ સ્ત્રોત વોલ્ટેજ પર, 2.5 V થી વધુ R3 પર પડે, અને પ્રાધાન્ય 3 થી વધુ. જ્યારે આઉટપુટ વોલ્ટેજ 0 V થી વધીને R3 પર થ્રેશોલ્ડ સુધી પહોંચે, ત્યારે LED ફ્લેશ થશે, જેનો અર્થ છે કે માઇક્રોસર્કિટ કામ કરી રહ્યું છે. તમે એલઇડી ઇન્સ્ટોલ કરી શકતા નથી, પરંતુ કેથોડ પર ફક્ત વોલ્ટેજને માપો - તે અચાનક બદલાવું જોઈએ.
જો ત્યાં કોઈ નિયમન કરેલ સ્ત્રોત નથી, પરંતુ સતત વોલ્ટેજ સાથે પાવર સપ્લાય છે, તો તમારે R3 ને બદલે પોટેન્ટિઓમીટરનો ઉપયોગ કરવો પડશે. જ્યારે એન્જિન બંને દિશામાં ફરે છે, ત્યારે LED પ્રકાશ થવો જોઈએ અને બહાર જવું જોઈએ.
ઈલેક્ટ્રોનિક કમ્પોનન્ટ્સ માર્કેટ ઈન્ટિગ્રેટેડ વોલ્ટેજ રેગ્યુલેટરની ખૂબ જ વિશાળ શ્રેણી ઓફર કરે છે.પરંતુ અવકાશ ખૂબ જ વ્યાપક છે, તેથી બજારમાં ઘણા પ્રકારના માઇક્રોકિરકિટ્સનું વિશિષ્ટ સ્થાન છે. TL431 સહિત.
સમાન લેખો:
