TL431, 70'lerin sonlarında oluşturuldu ve halen endüstride ve amatörlerin faaliyetlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
TL431 “Kontrollü Zener diyot” olarak da adlandırılır.
TL431 değerlerine baktığımızda maksimum yük akımı 100 mA'ya kadar, maksimum voltajı 36 volta kadardır.
Yukarıdaki şekle baktığımız da
Çipin içinde yerleşik bir referans voltaj kaynağının (2,5 volt) bulunduğunu zaten biliyoruz. TL430 adı verilen mikro devrelerin ilk sürümlerinde yerleşik kaynağın voltajı 3 volt iken daha sonraki sürümlerde 1,5 volta ulaşıyor.
Bu, çıkış transistörünün açılması için, işlemsel amplifikatörün girişine (R) referans 2,5 volttan biraz daha yüksek bir voltajın uygulanması gerektiği anlamına gelir ("biraz" öneki ihmal edilebilir, çünkü fark birkaç milivolt ve gelecekte girişe referansa eşit bir voltajın uygulanması gerektiğini varsayacağız), ardından işlemsel yükselticinin çıkışında bir voltaj görünecek ve çıkış transistörü açılacaktır.
Basitçe söylemek gerekirse TL431, girişine 2,5 volt (veya daha fazla) voltaj uygulandığında açılan alan etkili transistöre (veya sadece bir transistöre) benzer bir şeydir. Çıkış transistörünün açılma-kapanma eşiği, yerleşik bir kararlı referans voltaj kaynağının varlığı nedeniyle burada çok kararlıdır.
şekilde gözüktüğü gibi R2 ve R3 dirençlerinden oluşan bir voltaj bölücünün TL431 mikro devresinin R girişine bağlandığı, R1 direncinin LED akımını sınırladığı görülebilir.
Bölücü dirençler aynı olduğundan (güç kaynağı voltajı ikiye bölünür), güç kaynağı voltajı 5 volt veya daha fazla olduğunda (5/2 = 2,5) amplifikatörün çıkış transistörü (TL-ki) açılacaktır. Bu durumda R2-R3 bölücüsünden R girişine 2,5 volt beslenecektir.
Yani, güç kaynağı voltajı 5 volt veya daha fazla olduğunda LED'imiz yanacaktır (çıkış transistörü açılacaktır). Kaynak voltajı 5 voltun altına düştüğünde buna göre sönecektir.
Bölücü koldaki R3 direncinin direncini arttırırsanız, güç kaynağının voltajını 5 volttan fazla arttırmak gerekli olacaktır, böylece R2-R3 bölücüden beslenen mikro devrenin R girişindeki voltaj tekrar 2,5 volta ulaşır ve çıkış transistörü TL -ki'yi açar.
Bu voltaj bölücünün (R2-R3) güç kaynağının çıkışına ve TL-ki'nin katodunun güç kaynağının kontrol transistörünün tabanına veya kapısına bağlı olması durumunda, o zaman kolları değiştirerek ortaya çıkıyor bölücünün, örneğin R3'ün değerini değiştirerek, bu güç kaynağının çıkış voltajını değiştirmek mümkün olacaktır, çünkü aynı zamanda TL stabilizasyon voltajı (çıkış transistörünün açılma voltajı) da değişecektir - yani yani kontrollü bir zener diyot elde edeceğiz.
Veya gelecekte değiştirmeden bir bölücü seçerseniz, güç kaynağının çıkış voltajının belirli bir değerde kesin olarak sabitlenmesini sağlayabilirsiniz.
Çözüm; - mikro devre bir zener diyot olarak kullanılıyorsa (ana amacı), o zaman R2-R3 bölücünün dirençlerini seçerek 2,5 - 36 volt aralığında herhangi bir stabilizasyon voltajına sahip bir zener diyot yapabiliriz (maksimum sınırlama “veri sayfası”).
TL'nin girişi katoduna bağlanırsa, yani 1 ve 3 numaralı pinler kısa devre yapılırsa, bölücü olmadan 2,5 voltluk bir stabilizasyon voltajı elde edilir.
Daha sonra daha fazla soru ortaya çıkar. Örneğin TL431'i normal bir op-amp ile değiştirmek mümkün müdür?
- Yalnızca tasarlamak istiyorsanız mümkündür, ancak kendi 2,5 volt referans voltaj kaynağınızı monte etmeniz ve op-amp'e çıkış transistöründen ayrı olarak güç sağlamanız gerekecektir, çünkü akım tüketimi aktüatörü açabilir. Bu durumda, referans voltajını istediğiniz gibi yapabilirsiniz (mutlaka 2,5 volt olması gerekmez), ardından TL431 ile birlikte kullanılan bölücünün direncini yeniden hesaplamanız gerekecektir, böylece güç kaynağının belirli bir çıkış voltajında, mikro devrenin girişine sağlanan voltaj referansa eşittir.
Bir soru daha: TL431'i normal bir karşılaştırıcı olarak kullanmak ve bunun üzerine örneğin bir termostat veya benzeri bir şey oluşturmak mümkün müdür?
- Mümkün, ancak yerleşik bir referans voltaj kaynağının varlığıyla geleneksel bir karşılaştırıcıdan farklı olduğu için devre çok daha basit olacaktır. Mesela bu;
Burada termistör (termistör) bir sıcaklık sensörüdür ve sıcaklık arttıkça direncini azaltır, yani. negatif bir TCR'ye (Sıcaklık Direnç Katsayısı) sahiptir. Pozitif TCS'li termistörler, ör. Sıcaklığın artmasıyla direnci artan maddelere pozitif denir.
Bu termostatta, sıcaklık ayarlanan bir seviyeyi (değişken bir dirençle düzenlenir) aştığında, bir röle veya bazı aktüatörler çalışacak ve kontaklarıyla yükü (ısıtma elemanlarını) kapatacak veya örneğin, fanları açacaktır.
TL431 “Kontrollü Zener diyot” olarak da adlandırılır.
TL431 değerlerine baktığımızda maksimum yük akımı 100 mA'ya kadar, maksimum voltajı 36 volta kadardır.
Yukarıdaki şekle baktığımız da
Çipin içinde yerleşik bir referans voltaj kaynağının (2,5 volt) bulunduğunu zaten biliyoruz. TL430 adı verilen mikro devrelerin ilk sürümlerinde yerleşik kaynağın voltajı 3 volt iken daha sonraki sürümlerde 1,5 volta ulaşıyor.
Bu, çıkış transistörünün açılması için, işlemsel amplifikatörün girişine (R) referans 2,5 volttan biraz daha yüksek bir voltajın uygulanması gerektiği anlamına gelir ("biraz" öneki ihmal edilebilir, çünkü fark birkaç milivolt ve gelecekte girişe referansa eşit bir voltajın uygulanması gerektiğini varsayacağız), ardından işlemsel yükselticinin çıkışında bir voltaj görünecek ve çıkış transistörü açılacaktır.
Basitçe söylemek gerekirse TL431, girişine 2,5 volt (veya daha fazla) voltaj uygulandığında açılan alan etkili transistöre (veya sadece bir transistöre) benzer bir şeydir. Çıkış transistörünün açılma-kapanma eşiği, yerleşik bir kararlı referans voltaj kaynağının varlığı nedeniyle burada çok kararlıdır.
şekilde gözüktüğü gibi R2 ve R3 dirençlerinden oluşan bir voltaj bölücünün TL431 mikro devresinin R girişine bağlandığı, R1 direncinin LED akımını sınırladığı görülebilir.
Bölücü dirençler aynı olduğundan (güç kaynağı voltajı ikiye bölünür), güç kaynağı voltajı 5 volt veya daha fazla olduğunda (5/2 = 2,5) amplifikatörün çıkış transistörü (TL-ki) açılacaktır. Bu durumda R2-R3 bölücüsünden R girişine 2,5 volt beslenecektir.
Yani, güç kaynağı voltajı 5 volt veya daha fazla olduğunda LED'imiz yanacaktır (çıkış transistörü açılacaktır). Kaynak voltajı 5 voltun altına düştüğünde buna göre sönecektir.
Bölücü koldaki R3 direncinin direncini arttırırsanız, güç kaynağının voltajını 5 volttan fazla arttırmak gerekli olacaktır, böylece R2-R3 bölücüden beslenen mikro devrenin R girişindeki voltaj tekrar 2,5 volta ulaşır ve çıkış transistörü TL -ki'yi açar.
Bu voltaj bölücünün (R2-R3) güç kaynağının çıkışına ve TL-ki'nin katodunun güç kaynağının kontrol transistörünün tabanına veya kapısına bağlı olması durumunda, o zaman kolları değiştirerek ortaya çıkıyor bölücünün, örneğin R3'ün değerini değiştirerek, bu güç kaynağının çıkış voltajını değiştirmek mümkün olacaktır, çünkü aynı zamanda TL stabilizasyon voltajı (çıkış transistörünün açılma voltajı) da değişecektir - yani yani kontrollü bir zener diyot elde edeceğiz.
Veya gelecekte değiştirmeden bir bölücü seçerseniz, güç kaynağının çıkış voltajının belirli bir değerde kesin olarak sabitlenmesini sağlayabilirsiniz.
Çözüm; - mikro devre bir zener diyot olarak kullanılıyorsa (ana amacı), o zaman R2-R3 bölücünün dirençlerini seçerek 2,5 - 36 volt aralığında herhangi bir stabilizasyon voltajına sahip bir zener diyot yapabiliriz (maksimum sınırlama “veri sayfası”).
TL'nin girişi katoduna bağlanırsa, yani 1 ve 3 numaralı pinler kısa devre yapılırsa, bölücü olmadan 2,5 voltluk bir stabilizasyon voltajı elde edilir.
Daha sonra daha fazla soru ortaya çıkar. Örneğin TL431'i normal bir op-amp ile değiştirmek mümkün müdür?
- Yalnızca tasarlamak istiyorsanız mümkündür, ancak kendi 2,5 volt referans voltaj kaynağınızı monte etmeniz ve op-amp'e çıkış transistöründen ayrı olarak güç sağlamanız gerekecektir, çünkü akım tüketimi aktüatörü açabilir. Bu durumda, referans voltajını istediğiniz gibi yapabilirsiniz (mutlaka 2,5 volt olması gerekmez), ardından TL431 ile birlikte kullanılan bölücünün direncini yeniden hesaplamanız gerekecektir, böylece güç kaynağının belirli bir çıkış voltajında, mikro devrenin girişine sağlanan voltaj referansa eşittir.
Bir soru daha: TL431'i normal bir karşılaştırıcı olarak kullanmak ve bunun üzerine örneğin bir termostat veya benzeri bir şey oluşturmak mümkün müdür?
- Mümkün, ancak yerleşik bir referans voltaj kaynağının varlığıyla geleneksel bir karşılaştırıcıdan farklı olduğu için devre çok daha basit olacaktır. Mesela bu;
Burada termistör (termistör) bir sıcaklık sensörüdür ve sıcaklık arttıkça direncini azaltır, yani. negatif bir TCR'ye (Sıcaklık Direnç Katsayısı) sahiptir. Pozitif TCS'li termistörler, ör. Sıcaklığın artmasıyla direnci artan maddelere pozitif denir.
Bu termostatta, sıcaklık ayarlanan bir seviyeyi (değişken bir dirençle düzenlenir) aştığında, bir röle veya bazı aktüatörler çalışacak ve kontaklarıyla yükü (ısıtma elemanlarını) kapatacak veya örneğin, fanları açacaktır.
