Cómo funciona el regulador de derivación TL431, hoja de datos, aplicación

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En esta publicación, aprendemos cómo funciona un IC regulador de derivación típicamente en circuitos SMPS. Tomamos el ejemplo del popular dispositivo TL431 e intentamos comprender su uso en circuitos electrónicos a través de algunas de sus notas de aplicación.

especificaciones electricas

Técnicamente el dispositivo TL431 se denomina regulador de derivación programable, en términos simples se puede entender como un diodo Zener ajustable.



Aprendamos más sobre sus especificaciones y notas de aplicación.

Al TL431 se le atribuyen las siguientes características principales:



  • Voltaje de salida configurable o programable desde 2.5V (referencia mínima) hasta 36 voltios.
  • Impedancia de salida dinámica baja, alrededor de 0,2 ohmios.
  • Capacidad de manejo de corriente del sumidero hasta un máximo de 100 mA
  • A diferencia de los zeners normales, la generación de ruido es insignificante.
  • Respuesta de conmutación ultrarrápida.

¿Cómo funciona el IC TL431?

El TL431 es un regulador de voltaje ajustable o programable similar a un transistor de tres pines (como el BC547).
El voltaje de salida se puede dimensionar usando solo dos resistencias en los pines especificados del dispositivo.

El siguiente diagrama muestra el diagrama de bloques interno del dispositivo y también las designaciones de los pines.

El siguiente diagrama indica los pines del dispositivo real. Veamos cómo se puede configurar este dispositivo en circuitos prácticos.

Ejemplos de circuitos usando TL431

El circuito a continuación muestra cómo el dispositivo TL431 anterior se puede utilizar como un regulador de derivación típico.

La figura anterior muestra cómo con la ayuda de solo un par de resistencias, el TL431 se puede conectar como un regulador de derivación para generar salidas entre 2.5v y 36v. R1 es una resistencia variable que se utiliza para ajustar el voltaje de salida.

La resistencia en serie en la entrada positiva de suministro se puede calcular usando la ley de Ohm:

R = Vi / I = Vi / 0.1

Aquí Vi es la entrada de alimentación que debe estar por debajo de 35 V. El 0,1 o 100 mA es la especificación de corriente de derivación máxima del IC, y R es la resistencia en ohmios.

Cálculo de resistencias de regulador de derivación

La siguiente fórmula es válida para adquirir los valores de los diversos componentes utilizados para fijar la tensión de derivación.

Vo = (1 + R1 / R2) Vref

En caso de que sea necesario utilizar un 78XX junto con el dispositivo, se puede utilizar el siguiente circuito:

La tierra del cátodo TL431 está conectada con el pin de tierra del 78XX. La salida del 78XX IC está conectada con la red del divisor de potencial que determina el voltaje de salida.

Las piezas se pueden identificar mediante la fórmula que se muestra en el diagrama.

Las configuraciones anteriores están restringidas a una corriente máxima de 100 mA en la salida. Para obtener una corriente más alta, se puede usar un búfer de transistor, como se muestra en el siguiente circuito.

En el diagrama anterior, la ubicación de la mayoría de las piezas es similar al diseño del primer regulador de derivación, excepto que aquí el cátodo está provisto de una resistencia a positivo y el punto también se convierte en el disparador base del transistor de búfer conectado.

La corriente de salida dependerá de la magnitud de la corriente que el transistor pueda hundir.

En el diagrama anterior podemos ver dos resistencias cuyos valores no se mencionan, uno en serie con la línea de alimentación de entrada, otro en la base del transistor PNP.

La resistencia en el lado de entrada limita la corriente máxima tolerable que el transistor PNP puede absorber o desviar. Esto se puede calcular de la misma manera que se discutió anteriormente para el primer diagrama del regulador TL431. Esta resistencia protege al transistor de quemarse debido a un cortocircuito en la salida.

La resistencia en la base del transistor no es crítica y puede seleccionar arbitrariamente cualquier valor entre 1k y 4k7.

Áreas de aplicación del IC TL431

Aunque las configuraciones anteriores se pueden usar en cualquier lugar donde se requiera un ajuste de voltaje de precisión y referencias, se usa ampliamente en circuitos SMPS hoy en día para generar voltaje de referencia preciso para el optoacoplador conectado, que a su vez solicita el mosfet de entrada del SMPS para regular el voltaje de salida precisamente a los niveles deseados.

Para obtener más información, visite https://www.fairchildsemi.com/ds/TL/TL431A.pdf




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