تثبيت 

حول مخطط pinout الترانزستور t 4311. الدائرة الدقيقة TL431: دائرة التبديل والتناظرية للدائرة الدقيقة. اختبار الدائرة الكهربائية

TL 431 عبارة عن منظم جهد تحويلة قابل للبرمجة. على الرغم من أن هذه الدائرة المتكاملة بدأ إنتاجها في أواخر السبعينيات، إلا أنها لا تزال لا تفقد مكانتها في السوق وتحظى بشعبية كبيرة بين هواة الراديو وكبار مصنعي المعدات الكهربائية. تحتوي لوحة هذا المثبت القابل للبرمجة على مقاوم ضوئي ومستشعر لقياس المقاومة وثرمستور. تستخدم TL 431 على نطاق واسع في مجموعة واسعة من الأجهزة الكهربائية والمعدات المنزلية والصناعية. في أغلب الأحيان، يمكن العثور على صمام ثنائي زينر المتكامل هذا في مصادر الطاقة لأجهزة الكمبيوتر وأجهزة التلفزيون والطابعات وأجهزة شحن بطاريات هواتف الليثيوم أيون.

TL 431 صمام ثنائي زينر متكامل

الميزات الرئيسية لمرجع الجهد القابل للبرمجة TL 431

  • تصنيف جهد التشغيل عند الإخراج من 2.5 إلى 36 فولت ؛
  • تيار الإخراج يصل إلى 100 مللي أمبير ؛
  • الطاقة 0.2 واط؛
  • نطاق درجة حرارة التشغيل لـ TL 431C من 0 درجة إلى 70 درجة؛
  • يتراوح نطاق درجة حرارة التشغيل لـ TL 431A من -40 درجة إلى +85 درجة.

تتم الإشارة إلى دقة الدائرة المتكاملة TL 431 بالحرف السادس في التعيين:

  • الدقة بدون حرف – 2%;
  • الحرف أ - 1%؛
  • الحرف ب – 0.5%.

يرجع استخدامه على نطاق واسع إلى سعره المنخفض وعامل الشكل العالمي والموثوقية والمقاومة الجيدة للعوامل البيئية العدوانية. ولكن تجدر الإشارة أيضًا إلى دقة منظم الجهد هذا. هذا سمح له باحتلال مكانة متخصصة في أجهزة الإلكترونيات الدقيقة.

الغرض الرئيسي من TL 431 هو تثبيت الجهد المرجعي في الدائرة. شريطة أن يكون الجهد عند دخل المصدر أقل من الجهد المرجعي المقدر، سيتم إغلاق الترانزستور في الوحدة القابلة للبرمجة ولن يتجاوز التيار المار بين الكاثود والأنود 1 مللي أمبير. إذا تجاوز جهد الخرج المستوى المبرمج، فسيكون الترانزستور مفتوحًا وسيتمكن التيار الكهربائي من المرور بحرية من الكاثود إلى الأنود.

مخطط الأسلاك TL 431

اعتمادًا على جهد تشغيل الجهاز، ستتكون دائرة الاتصال من محول وموسع أحادي المرحلة (لأجهزة 2.48 فولت) أو مُغير ذو سعة صغيرة (لأجهزة 3.3 فولت). وأيضًا لتقليل مخاطر حدوث ماس كهربائي، يتم تركيب مصهر في الدائرة، عادة خلف صمام ثنائي الزينر. يتأثر الاتصال المادي بعامل شكل الجهاز الذي ستوضع فيه دائرة TL 431، والظروف البيئية (درجة الحرارة بشكل أساسي).

المثبت على أساس TL 431

أبسط مثبت يعتمد على TL 431 هو مثبت حدودي. للقيام بذلك، تحتاج إلى تضمين مقاومتين R 1، R 2 في الدائرة التي يمكنك من خلالها ضبط جهد الخرج لـ TL 431 باستخدام الصيغة: U out = Vref (1 + R 1/ R 2). كما يتبين من الصيغة هنا، فإن جهد الخرج سيكون متناسبًا بشكل مباشر مع نسبة R 1 إلى R 2. وستحافظ الدائرة المتكاملة على الجهد عند 2.5 فولت. بالنسبة للمقاوم R 1، يتم حساب قيمة الخرج على النحو التالي: R 1 = R 2 (U خارج / Vref - 1).

تُستخدم دائرة التنظيم هذه عادةً في مصادر الطاقة ذات الجهد الثابت أو المتغير. يمكن العثور على مثبتات الجهد هذه الموجودة في TL 431 في الطابعات وأجهزة التخطيط وإمدادات الطاقة الصناعية. إذا كان من الضروري حساب الجهد لإمدادات الطاقة الثابتة، فإننا نستخدم الصيغة Vo = (1 + R 1/ R 2) Vref.

تتابع التوقيت

تسمح الخصائص الدقيقة لـ TL 431 باستخدامه لأغراض أخرى غير الغرض المقصود منه. نظرًا لحقيقة أن تيار الإدخال لهذا المثبت القابل للتعديل يتراوح من 2 إلى 4 μA، يمكن تجميع مرحل مؤقت باستخدام هذه الشريحة. سيتم لعب دور الموقت بواسطة R1، والذي سيبدأ في الشحن تدريجيًا بعد فتح جهات الاتصال S 1 C 1. عندما يصل الجهد عند خرج المثبت إلى 2.5 فولت، سيكون الترانزستور DA1 مفتوحًا، وسيبدأ التيار للتدفق عبر مصابيح LED الخاصة بجهاز PC 817 optocoupler، وسيقوم المقاوم الضوئي المفتوح بإغلاق الدائرة.

مثبت حراري على أساس TL 431

تتيح الخصائص التقنية لـ TL 431 إنشاء مثبتات تيار مستقرة حرارياً بناءً عليها. حيث يعمل المقاوم R2 كتحويلة تغذية مرتدة، ويتم الاحتفاظ بقيمة 2.5 فولت عليه باستمرار، ونتيجة لذلك، سيتم حساب قيمة تيار الحمل باستخدام الصيغة In = 2.5/R2.

فحص Pinout وقابلية الخدمة لـ TL 431

سيعتمد عامل الشكل TL 431 ودبابيسه على الشركة المصنعة. هناك خيارات في حزم TO-92 القديمة وحزم SOT-23 الجديدة. لا تنسَ النظير المحلي: KR142EN19A منتشر أيضًا في السوق. في معظم الحالات، يتم تطبيق pinout مباشرة على اللوحة. ومع ذلك، لا تقوم جميع الشركات المصنعة بذلك، وفي بعض الحالات سيتعين عليك البحث عن معلومات حول الدبابيس في ورقة البيانات الخاصة بجهاز معين.

TL 431 عبارة عن دائرة متكاملة وتتكون من 10 ترانزستورات. ولهذا السبب، من المستحيل التحقق من ذلك بمقياس متعدد. للتحقق من صلاحية شريحة TL 431، تحتاج إلى استخدام دائرة اختبار. بالطبع، لا يوجد في كثير من الأحيان أي معنى للبحث عن عنصر محترق ومن الأسهل استبدال الدائرة بأكملها.

برامج الحساب لTL 431

هناك العديد من المواقع على الإنترنت حيث يمكنك تنزيل برامج الآلة الحاسبة لحساب معلمات الجهد والتيار. يمكنهم الإشارة إلى أنواع المقاومات والمكثفات والدوائر الدقيقة والمكونات الأخرى للدائرة. الآلات الحاسبة TL 431 متاحة أيضًا عبر الإنترنت، فهي أقل شأنا من حيث الأداء الوظيفي للبرامج المثبتة، ولكن إذا كنت تحتاج فقط إلى قيم الإدخال / الإخراج والقيم القصوى للدائرة، فسوف تتعامل مع هذه المهمة.

عادة ما يستخدم المثبت المتكامل TL431 في مصادر الطاقة. ولكن لا يزال بإمكانك اختيار العديد من مجالات الاستخدام لها. سنصف بعضًا من هذه الدوائر في هذه المقالة، ونتحدث أيضًا عن الأجهزة المفيدة والبسيطة التي تم تصنيعها باستخدام شريحة TL431. ولكن في هذه الحالة، ليست هناك حاجة للترهيب بمصطلح "الدائرة الدقيقة"، فهي تحتوي على ثلاثة مخارج فقط، وهي تشبه في المظهر ترانزستور بسيط منخفض الطاقة TO90.

ما هي شريحة TL431؟

لقد حدث أن جميع مهندسي الإلكترونيات يعرفون الأرقام السحرية TL431، المشابهة للرقم 494. ما هو؟

شركة تكساس للآلاتكان في أصول تطوير أشباه الموصلات. لقد كانوا دائما في المقام الأول في إنتاج المكونات الإلكترونية، ويظلون باستمرار في العشرة الأوائل من قادة العالم. تم تطوير أول دائرة متكاملة في عام 1958 من قبل موظف هذه الشركة، جاك كيلبي.

اليوم، تنتج TI مجموعة واسعة من الدوائر الدقيقة، تبدأ أسمائها بالحرفين SN وTL. هذه هي، على التوالي، الدوائر الدقيقة المنطقية والتناظرية التي دخلت إلى الأبد تاريخ مؤسسة TI وما زالت تستخدم على نطاق واسع.

من بين الدوائر المفضلة في قائمة الدوائر الدقيقة "السحرية" يجب أن تتضمن على الأرجح شريحة مدمجة استقرار TL431. يوجد 10 ترانزستورات مثبتة في حزمة 3 مخارج لهذه الدائرة الدقيقة، والوظيفة التي تؤديها مطابقة لصمام ثنائي زينر بسيط (ثنائي زينر).

ولكن بفضل هذا التعقيد، تتمتع الدائرة الدقيقة بخصائص متزايدة الانحدار والاستقرار الحراري العالي. وتتمثل الميزة الرئيسية لها في أنه بمساعدة مقسم خارجي يمكن تغيير جهد التثبيت في نطاق 2.6…32 فولت. في TL431 الحديث، يبلغ الحد الأدنى التناظري 1.25 فولت.

تم تطوير التناظرية TL431 بواسطة المهندس بارني هولاند عندما كان ينسخ دائرة استقرار من شركة أخرى. في بلادنا يقولون النسخ وليس النسخ. واستعارت هولاند مصدر جهد مرجعي من الدائرة الأصلية، وعلى هذا الأساس طورت شريحة استقرار منفصلة. في البداية كان يسمى TL430، وبعد بعض التعديلات أصبح يعرف باسم TL431.

لقد مر الكثير من الوقت منذ ذلك الحين، ولكن اليوم لا يوجد مصدر طاقة واحد لجهاز كمبيوتر لم يتم تثبيته فيه. وقد وجدت الدائرة أيضًا تطبيقًا في جميع مصادر الطاقة المنخفضة التبديل تقريبًا. أحد هذه المصادر موجود في كل منزل اليوم - شاحن للهواتف المحمولة. لا يسع المرء إلا أن يحسد هذا العمر الطويل.

قامت هولندا أيضًا بتطوير الدائرة TL494 التي لا تقل شهرة والتي لا تزال مطلوبة. هذا وحدة تحكم PWM مزدوجة التردد، على أساسها يتم تصنيع العديد من أنواع مصادر الطاقة. لذلك، يعتبر الرقم 494 أيضًا "سحريًا". ولكن دعنا ننتقل إلى النظر إلى المنتجات المختلفة بناءً على TL431.

الإنذارات والمؤشرات

يمكن استخدام الدوائر التناظرية TL431 ليس فقط للغرض المقصود منها كثنائيات زينر في مصادر الطاقة. بناءً على هذه الشريحة، من الممكن إنشاء أجهزة إنذار صوتية ومؤشرات إضاءة مختلفة. يمكن استخدام هذه الأجهزة للتحقق من العديد من المعلمات المختلفة.

بالنسبة للمبتدئين، وهذا الجهد الجهد العادي. إذا تم تمثيل بعض الكمية الفيزيائية كجهد باستخدام أجهزة الاستشعار، فيمكنك إنشاء معدات تتحكم، على سبيل المثال:

  • الرطوبة ودرجة الحرارة.
  • مستوى الماء في الخزان
  • ضغط الغاز أو السائل.
  • إضاءة

يعتمد مبدأ تشغيل هذا الإنذار على حقيقة أنه عندما يكون الجهد الموجود على قطب التحكم الخاص بصمام ثنائي زينر DA1 (الخرج 1) أقل من 2.6 فولت، يتم إغلاق صمام ثنائي زينر، ولا يمر عبره سوى تيار منخفض، وعادة لا يوجد أكثر من 0.20...0.30 مللي أمبير. لكن هذا التيار يكفي لتوهج الصمام الثنائي HL1 بشكل ضعيف. لمنع حدوث هذه الظاهرة، يمكنك توصيل المقاوم بمقاومة موازية للدايود حوالي 1…2 كيلو أوم.

إذا كان الجهد الكهربائي عند قطب التحكم أكثر من 2.6 فولت، فسيتم فتح الصمام الثنائي الزينر وسيضيء الصمام الثنائي HL1. يتم إنشاء حدود الجهد المطلوبة من خلال صمام ثنائي الزينر DA1 والصمام الثنائي HL1 بواسطة R3. أعلى تيار للدايود الزينر هو 100 مللي أمبير، في حين أن الصمام الثنائي HL1 له نفس المعلمة 22 مللي أمبير فقط. من هذا الشرط يمكن حساب مقاومة المقاوم R3. وبشكل أكثر دقة، يتم حساب المقاومة باستخدام الصيغة أدناه.

R3=(Upit – Uhl – Uda) / Ihl، حيث:

  • Uda - تيار على شريحة مفتوحة (عادة 2 فولت)؛
  • Uhl - انخفاض التيار المباشر عبر الصمام الثنائي؛
  • Upit - العرض الحالي.
  • Ihl – جهد الصمام الثنائي (في النطاق 4...12 مللي أمبير).

عليك أيضًا أن تتذكر أن أعلى جهد لجهاز TL431 هو 36 فولت فقط. لا ينبغي تجاوز هذه المعلمة.

مستوى الإنذار

يتم ضبط التيار عند قطب التحكم عند تشغيل الصمام الثنائي HL1 (Uз) بواسطة الفاصل R1، R2. يتم تحديد خصائص الفاصل بواسطة الصيغة:

R2=2.5xR1/(استخدام – 2.5)

لضبط عتبة التبديل بأكبر قدر ممكن من الدقة، يمكنك استبدال المقاوم R2 بأداة تشذيب بمؤشر أعلى بمقدار 1.5 مرة مما تم حسابه. بعد ذلك، عند الانتهاء من الضبط، يمكن استبداله بمقاوم ثابت، يجب أن تكون مقاومته مساوية لمقاومة الجزء المثبت من أداة التشذيب.

كيفية التحقق من دائرة التبديل TL431؟ لمراقبة عدة مستويات تيار، ستكون هناك حاجة إلى 3 من هذه الإنذارات، يتم ضبط كل منها على جهد معين. بهذه الطريقة يمكنك عمل سلسلة كاملة من المقاييس والمؤشرات.

لتشغيل دائرة الإشارة، التي تتكون من المقاوم R3 والصمام الثنائي HL1، يمكنك استخدام مصدر طاقة منفصل، حتى غير مستقر. في هذه الحالة، يتم تغذية التيار المتحكم فيه إلى الخرج العلوي للمقاوم R1 في الدائرة، والذي يجب فصله عن المقاوم R3. مع هذا الاتصال، يمكن التحكم في التيار في النطاق من 3 إلى عشرات فولت.

الفرق بين هذه الدائرة والدائرة السابقة هو أن الصمام الثنائي متصل بشكل مختلف. يسمى هذا الاتصال معكوسًا، حيث يتم تشغيل الصمام الثنائي فقط إذا كانت الدائرة مغلقة. في حالة تجاوز التيار المتحكم فيه العتبة المحددة بواسطة الفاصل R1، R2، تكون الدائرة مفتوحة، ويمر التيار عبر المقاوم R3 ويخرج 3-2 من الدائرة الدقيقة.

في الرسم التخطيطي، في هذه الحالة، ينخفض ​​​​الجهد إلى 2 فولت، وهو ما لا يكفي لتشغيل مؤشر LED. للتأكد من عدم تشغيل الصمام الثنائي، يتم تثبيت اثنين من الثنائيات على التوالي معه.

إذا كان التيار المتحكم فيه أقل من ذلك الذي حدده الفاصل R1، فسوف تغلق الدائرة R2، وسيكون التيار عند خرجها أكبر بكثير من 2 فولت، لأن سيتم تشغيل الصمام الثنائي HL1.

إذا كنت بحاجة فقط إلى مراقبة التغيير في التيار، فيمكن عمل المؤشر وفقًا للمخطط.

يستخدم هذا المؤشر الصمام الثنائي HL1 ثنائي اللون. إذا تجاوز التيار المراقب القيمة المحددة، يتم تشغيل الصمام الثنائي الأحمر، وإذا كان التيار أقل، فسيتم تشغيل الصمام الثنائي الأخضر. إذا كان الجهد يقع بالقرب من هذه العتبة، فسيتم إطفاء كلا مؤشري LED، لأن موضع نقل صمام ثنائي الزينر له ميل معين.

إذا كنت بحاجة إلى تتبع التغيير في بعض الكمية الفيزيائية، فسيتم استبدال R2 بمستشعر يغير المقاومة تحت تأثير البيئة.

تقليديا، يحتوي المخطط على عدة أجهزة استشعار في وقت واحد. إذا كان ترانزستورًا ضوئيًا، فسيكون هناك مرحل صور. طالما أن هناك ما يكفي من الضوء، فإن الترانزستور الضوئي مفتوح ومقاومته منخفضة. وبالتالي، التيار عند خرج التحكم DA1 تحت العتبةونتيجة لذلك لا يضيء الصمام الثنائي.

مع انخفاض الضوء، تزداد مقاومة الترانزستور الضوئي، مما يؤدي إلى زيادة الجهد عند خرج التحكم DA1. إذا كان هذا الجهد أكبر من العتبة (2.5 فولت)، فسيتم فتح الصمام الثنائي الزينر ويضيء الصمام الثنائي.

إذا قمت بتوصيل الثرمستور بدلاً من الترانزستور الضوئي بمدخل الدائرة الدقيقة، على سبيل المثال، سلسلة MMT، فسيظهر مؤشر درجة الحرارة: عندما تنخفض درجة الحرارة، سيتم تشغيل الصمام الثنائي.

على أية حال، يتم تعيين عتبة الاستجابة باستخدام المقاوم R1.

بالإضافة إلى مؤشرات الضوء الموصوفة، يمكن أيضًا عمل مؤشر صوتي استنادًا إلى TL431 التناظري. للتحكم في المياه، على سبيل المثال، في الحمام، يتم توصيل جهاز استشعار بالدائرة من لوحتين من الفولاذ المقاوم للصدأ، والتي تقع على مسافة بضعة ملليمترات من بعضها البعض.

إذا وصل الماء إلى المستشعر، تنخفض مقاومته، وتدخل الدائرة الدقيقة بمساعدة R1، R2 في الوضع الخطي. لذلك، يحدث التوليد التلقائي عند تردد الرنين NA1، في هذه الحالة سوف يصدر صوت تنبيه.

للتلخيص، أود أن أقول إن مجال الاستخدام الرئيسي لشريحة TL434 هو بالطبع مصادر الطاقة. ولكن، كما ترون، فإن إمكانيات الدائرة الدقيقة لا تقتصر على الإطلاق على هذه الوظيفة وحدها، ويمكن تجميع العديد من الأجهزة.

في هذه المقالة، سوف نتعلم كيف يعمل منظم الجهد المتكامل TL431 في مصادر الطاقة المنظمة.

من الناحية الفنية TL431يسمى منظم التحويل القابل للبرمجة، وبكلمات بسيطة يمكن تعريفه على أنه صمام ثنائي زينر قابل للتعديل. دعونا نلقي نظرة على مواصفاته وتعليمات التطبيق.

يحتوي Zener diode TL431 على الوظائف الرئيسية التالية:

  • يتم ضبط جهد الخرج أو برمجته حتى 36 فولت
  • مقاومة منخفضة للإخراج حوالي 0.2 أوم
  • الإنتاجية تصل إلى 100 مللي أمبير
  • على عكس ثنائيات زينر التقليدية، فإن توليد الضوضاء في TL431 لا يكاد يذكر.
  • التبديل السريع.

وصف عام لTL431

TL431 هو منظم جهد قابل للتعديل أو قابل للبرمجة.
يمكن ضبط جهد الخرج المطلوب باستخدام مقسمين خارجيين فقط (مقسم الجهد) متصلين بمنفذ REF.

يوضح الرسم البياني أدناه مخطط الكتلة الداخلي للجهاز بالإضافة إلى تعيين رقم التعريف الشخصي (PIN).

دبوس TL431

مخطط اتصال لثنائي زينر TL431

الآن دعونا نرى كيف يمكن استخدام هذا الجهاز في الدوائر العملية. يوضح الرسم البياني أدناه كيف يمكن استخدام TL431 كمنظم جهد عادي:

يوضح الشكل أعلاه كيف يمكنك، باستخدام اثنين فقط من المقاومات وTL431، إنشاء منظم يعمل في نطاق 2.5 إلى 36 فولت. R1 هو مقاوم متغير يستخدم لتنظيم جهد الخرج.

الصيغة التالية صالحة لحساب مقاومة المقاومات إذا أردنا الحصول على بعض الجهد الثابت.

Vo = (1 + R1/R2)Vref

عند استخدام مثبتات سلسلة 78xx (7805,7808,7812..) وTL431 معًا، يمكنك استخدام المخطط التالي:

يتم توصيل الكاثود TL431 بالدبوس المشترك 78xx. يتم توصيل خرج 78xx بإحدى نقاط مقسم جهد المقاوم، والتي تحدد جهد الخرج.

تقتصر الدوائر المذكورة أعلاه التي تستخدم TL431 على تيار إخراج يبلغ 100 مللي أمبير كحد أقصى.

يمكن استخدام الدائرة التالية للحصول على تيار إخراج أعلى.

في الدائرة المذكورة أعلاه، معظم المكونات تشبه المنظم التقليدي أعلاه، باستثناء هنا يتم توصيل الكاثود بالموجب من خلال المقاوم وقاعدة الترانزستور العازلة متصلة بنقطة الاتصال الخاصة بهم. سيعتمد تيار الخرج للمنظم على قوة هذا الترانزستور.

طلبات TL431

يمكن استخدام التطبيقات المذكورة أعلاه لـ TL431 في أي مكان حيث يتطلب جهد الإخراج الدقيق أو إعدادات الجهد المرجعي. يُستخدم هذا الآن على نطاق واسع في تبديل مصادر الطاقة لإنشاء مرجع دقيق للجهد.

(التنزيلات: 846)

يعد المكون الإلكتروني tl 431 أحد الدوائر المتكاملة التي تم إنتاجها بكميات كبيرة منذ عام 1978. يتم استخدامه على نطاق واسع في معظم مصادر طاقة الكمبيوتر وأجهزة التلفزيون والأجهزة المنزلية الأخرى كمرجع دقيق للجهد القابل للبرمجة. في الممارسة العملية، تم تطوير العديد من مخططات التبديل tl431.

جهاز العنصر الإلكتروني

تتميز الدائرة الدقيقة بتصميم بسيط يتكون من العناصر التالية: غلاف، ومضخم تشغيلي (op-amp)، وترانزستور خرج tl431، ومصدر جهد مرجعي. خصوصية هذه الدائرة الدقيقة هي أنها تؤدي وظائف صمام ثنائي زينر.

يتم توصيل مصدر جهد مرجعي بجهد 2.5 فولت، والذي يتمتع بثبات عالي، بالمدخل العكسي لمضخم التشغيل (-)، وباعث الترانزستور والأرضي باستخدام نقطتين مشتركتين؛ كما يتم تضمين صمام ثنائي من السيليكون في الضغط المرجعي دائرة كهربائية. إنه مصمم لمنع إنشاء تيار عكسي ويحمي من انعكاس القطبية. تم تصميم الإدخال المباشر ® لاستقبال الإشارات من اللوحات الأخرى، بالإضافة إلى تشغيل مكبر الصوت. يتم توصيله عبر الصمام الثنائي بمجمع الترانزستور أيضًا من خلال نقطة مشتركة. يتم توصيل خرج المضخم التشغيلي بقاعدة الترانزستور.

يجب أن نتذكر أن الترانزستور المستخدم في الدوائر الدقيقة من هذه السلسلة يمكنه تحمل أحمال تصل إلى 0.1 أمبير و 36 فولت.

مبدأ التشغيل

يعتمد تشغيل الدائرة الدقيقة على مبدأ الجهد المطبق على الإدخال المباشر لمضخم العمليات الذي يتجاوز الجهد المرجعي. عندما يكون U (جهد الإدخال المباشر) أقل من أو يساوي Vref (الجهد المرجعي للخرج)، سيكون هناك جهد منخفض مماثل، بسبب عدم فتح الترانزستور ولن يتدفق أي تيار عبر دائرة الأنود والكاثود. بمجرد أن يتجاوز U Vref عند خرج مضخم التشغيل، يتم توليد جهد كهربائي يمكن أن يفتح الترانزستور ويتسبب في تدفق التيار من الكاثود إلى الأنود، مما يؤدي إلى عمل الشريحة.

بينوت tl341

TL 341 عبارة عن دائرة كهربائية دقيقة ثلاثية الأطراف. كل ساق لها اسمها الخاص: 1 - المرجع (الإخراج)، 2 - الأنود (الأنود) و 3 - الكاتود (الكاثود).

من الناحية العملية، يختلف الدبوس ويعتمد على نوع السكن الذي تختاره الشركة المصنعة عند تصنيع المنتج. يأتي TL431 في مجموعة واسعة من الحزم، بدءًا من TO-92 القديم وحتى SOT-23 الحديث. يظهر الشكل 3 دبوس tl431 اعتمادًا على نوع السكن.

نظائرها من tl431 المنتجة محليًا هي الدوائر الدقيقة KR142EN19A و K1156ER5T. نظائرها الأجنبية تشمل:

  • KA431AZ؛
  • كيا431؛
  • HA17431VP;
  • IR9431N;
  • AME431BxxxxBZ؛
  • AS431A1D؛
  • LM431BCM.

تحديد

الخصائص التقنية الرئيسية للدائرة الدقيقة tl 341 هي:

من الخصائص، من الواضح أنه يمكن استخدام الدائرة الدقيقة على نطاق جهد واسع إلى حد ما، ولكن القدرة الاستيعابية الحالية صغيرة جدا. للحصول على ترانزستورات أكثر جدية، يتم توصيل الترانزستورات القوية بدائرة الكاثود، التي تنظم معلمات الإخراج.

مخططات الاتصال

الدائرة الدقيقة tl 431 عبارة عن صمام ثنائي زينر من النوع المتكامل. لديها ثلاثة مخططات التبديل:

  • عند 2.48 فولت (1)؛
  • عند 3.3 فولت (2)؛
  • في 14 فولت.

الخيار 1: دائرة 2.48 فولت.

تم تجهيز دائرة تبديل الصمام الثنائي زينر 2.48 فولت بمحول أحادي المرحلة. متوسط ​​​​تيار التشغيل في مثل هذا النظام هو 5.3 أ. يتم تركيب دائرة تتكون من مقاومتين متوازيتين متوازيتين (2.4 و 2.26 كيلو أوم) على طرف المرجع (دائرة الجهد المرجعي). يتم تزويد هذه المقاومات مبدئيًا بجهد 5 فولت، والذي يتحول بعد المرور عبر الدائرة إلى 2.48.

من أجل زيادة حساسية صمام ثنائي الزينر، يتم استخدام مُعدِّلات مختلفة، بشكل رئيسي من النوع ثنائي القطب بسعة أقل من 3 pF (بيكوفاراد). ترتبط ثنائيات زينر بالكاثود.

الخيار 2: دائرة توصيل 3.3 فولت.

تستخدم الدائرة 3.3V أيضًا محول مرحلة واحدة ومقاوم 1K متصل بالكاثود. يتم وضع مصدر طاقة خارجي 3 V أمام المقاومة، ويتم توصيل مكثف بسعة 10 nF متصل بالأرض بالطرف (المرجع). في مثل هذه الدائرة، يتم وضع الأنود مباشرة على الأرض، ويتم توصيل دوائر الكاثود والإدخال بنقطتين مشتركتين.

المشكلة في نظام الاتصال هذا هي الاحتمالية العالية لحدوث ماس كهربائى (ماس كهربائى). من أجل تقليل خطر حدوث ماس كهربائى، يتم تركيب فتيل بعد ثنائيات الزينر.

لتضخيم الإشارة، يتم توصيل مرشحات خاصة بالإخراج. في دائرة الاتصال هذه، يبلغ متوسط ​​الجهد والتيار 5 فولت / 3.5 أمبير، وتكون دقة التثبيت أقل من 3٪. يتم توصيل صمام ثنائي الزينر عبر محول متجه، لذلك تحتاج إلى اختيار ترانزستور من النوع الرنيني، ويجب أن يكون متوسط ​​سعة المغير 4.2 pF. يمكن استخدام المشغلات لزيادة التوصيل الحالي.

أجهزة مستقلة تعتمد على الرقاقة

تُستخدم هذه الشريحة في مصادر الطاقة لأجهزة التلفزيون وأجهزة الكمبيوتر. لكن يمكن على أساسه إنشاء دوائر كهربائية مستقلة، ومنها:

  • المثبت الحالي
  • مؤشر الصوت.

استقرار الحالي

يعد مثبت التيار أحد أبسط الدوائر التي يمكن تنفيذها على دائرة كهربائية صغيرة TL 341. ويتكون من العناصر التالية:

  • مزود الطاقة؛
  • المقاومة R 1، متصلة عبر نقطة مشتركة بخط الطاقة +؛
  • مقاومة التحويل R 2 k - خط الكهرباء؛
  • الترانزستور الذي يتصل باعثه بالخط - من خلال المقاوم R 2، والمجمع بمخرج الخط -، والقاعدة من خلال نقطة مشتركة بكاثود الدائرة الدقيقة؛
  • ليرة تركية 341 دائرة كهربائية دقيقة، يتم توصيل أنودها بالخط - باستخدام تيار مشترك، ويتم توصيل دبوس المرجع بدائرة باعث الترانزستور أيضًا باستخدام نقطة مشتركة.

يتم لعب الدور الرئيسي في هذه الدائرة بواسطة مقاومة التحويل R2، والتي، بسبب ردود الفعل، تحدد قيمة الجهد إلى 2.5 فولت. ولهذا السبب، سيأخذ تيار الخرج الشكل التالي: I = 2.5/R2.

مؤشر الصوت

مؤشر الصوت المعتمد على tl 341 عبارة عن دائرة بسيطة موضحة في الشكل 5

يمكن استخدام مؤشر الصوت هذا لمراقبة مستوى الماء في الحاوية. المستشعر عبارة عن دائرة إلكترونية في مبيت مزود بقطبي إخراج مصنوعين من الفولاذ المقاوم للصدأ، أحدهما أعلى بمقدار 20 مم من الآخر.

في اللحظة التي تتلامس فيها أسلاك المستشعر مع الماء، تنخفض المقاومة وينتقل tl 341 إلى الوضع الخطي من خلال المقاومات R 1 و R 2. وهذا يساهم في ظهور التوليد التلقائي عند تردد الرنين وتكوين إشارة صوتية .

التحقق من الوظائف باستخدام جهاز متعدد

يتساءل الكثير من الناس عن كيفية التحقق من tl431 باستخدام جهاز متعدد. الجواب بسيط بما يكفي للتحقق من شريحة tl341 أو تعديلها tl431a عليك القيام بما يلي:

  1. قم ببناء دائرة اختبار بسيطة باستخدام شريحة ومفتاح.
  2. أغلق دائرة التبديل وقم بأخذ القياسات. يجب أن يُظهر المقياس المتعدد قيمة جهد مرجعية تبلغ 2.5 فولت.
  3. افتح الدائرة وقم بأخذ القياسات. يجب أن تظهر شاشة العداد 5 فولت.

مساء الخير يا أصدقاء!

اليوم سوف نتعرف على قطعة أخرى من الأجهزة المستخدمة في تكنولوجيا الكمبيوتر. لا يتم استخدامه كثيرًا مثل، على سبيل المثال، أو، ولكن أيضًا يستحق الاهتمام.

ما هو مرجع الجهد TL431؟

في مصادر الطاقة لأجهزة الكمبيوتر الشخصية، يمكنك العثور على شريحة مصدر الجهد المرجعي (VS) TL431.

يمكنك التفكير في الأمر على أنه صمام ثنائي زينر قابل للتعديل.

ولكن هذه هي بالضبط دائرة كهربائية صغيرة، لأنها تحتوي على أكثر من عشرة ترانزستورات، وليس عد العناصر الأخرى.

صمام ثنائي زينر هو الشيء الذي يحافظ (يسعى إلى الحفاظ على) جهد ثابت عبر الحمل. "لماذا هذا مطلوب؟" - أنت تسأل.

الحقيقة هي أن الدوائر الدقيقة التي يتكون منها الكمبيوتر - الكبيرة والصغيرة على حد سواء - لا يمكنها العمل إلا في نطاق معين (ليس كبيرًا جدًا) من جهد الإمداد. إذا تم تجاوز النطاق، فمن المحتمل جدًا فشلهم.

لذلك، في (ليس فقط الكمبيوتر) يتم استخدام الدوائر والمكونات لتثبيت الجهد.

بالنسبة لمجموعة معينة من الفولتية بين الأنود والكاثود (ونطاق معين من تيارات الكاثود)، توفر الدائرة الدقيقة جهدًا مرجعيًا قدره 2.5 فولت بالنسبة إلى الأنود عند خرج المرجع الخاص به.

باستخدام الدوائر الخارجية (المقاومات)، يمكنك تغيير الجهد بين الأنود والكاثود ضمن نطاق واسع إلى حد ما - من 2.5 إلى 36 فولت.

بهذه الطريقة، لا يتعين علينا البحث عن ثنائيات زينر لجهد معين! يمكنك ببساطة تغيير قيم المقاوم والحصول على مستوى الجهد الذي نحتاجه.

يوجد في مصادر طاقة الكمبيوتر مصدر جهد احتياطي + 5VSB.

إذا تم إدخال قابس مصدر الطاقة في الشبكة، فهو موجود في إحدى نقاط الاتصال الخاصة بموصل الطاقة الرئيسي - حتى لو لم يتم تشغيل الكمبيوتر.

وفي الوقت نفسه، تكون بعض مكونات اللوحة الأم للكمبيوتر تحت هذا الجهد.

وبمساعدتها يتم تشغيل الجزء الرئيسي من مصدر الطاقة - بإشارة من اللوحة الأم. غالبًا ما تشارك الدائرة الدقيقة TL431 في تكوين هذا الجهد.

إذا فشلت، فإن قيمة الجهد الاحتياطي قد تختلف - وبقوة شديدة - عن القيمة الاسمية.

ماذا يمكن أن يهددنا هذا؟

إذا كان الجهد +5VSB أكثر من اللازم، فقد يتجمد الكمبيوتر، حيث يتم تشغيل بعض الدوائر الدقيقة باللوحة الأم بجهد متزايد.

في بعض الأحيان يؤدي سلوك الكمبيوتر هذا إلى تضليل مصلح عديم الخبرة. بعد كل شيء، قام بقياس الفولتية الرئيسية لمصدر الطاقة +3.3 فولت، +5 فولت، +12 فولت - ورأى أنها كانت في حدود التسامح.

يبدأ بالحفر في مكان آخر ويقضي الكثير من الوقت في البحث عن المشكلة. ولكن كان عليك فقط قياس جهد المصدر الاحتياطي!

دعونا نذكرك أن الجهد +5VSB يجب أن يكون ضمن 5% من التسامح، أي. تقع في نطاق 4.75 - 5.25 فولت.

إذا كان جهد مصدر الاستعداد أقل من اللازم، فقد لا يبدأ تشغيل الكمبيوتر على الإطلاق..

كيفية التحقق من TL431؟

من المستحيل "رنين" هذه الدائرة الدقيقة مثل صمام ثنائي زينر عادي.

للتأكد من أنه يعمل بشكل صحيح، تحتاج إلى تجميع دائرة صغيرة للاختبار.

في هذه الحالة، يتم وصف جهد الخرج، بالتقريب الأول، بالصيغة

Vo = (1 + R2/R3) * Vref (انظر ورقة البيانات*)، حيث Vref هو الجهد المرجعي الذي يساوي 2.5 فولت.

عندما يتم إغلاق الزر S1، سيكون جهد الخرج 2.5 فولت (الجهد المرجعي)، وعندما يتم تحريره، سيكون 5 فولت.

وبالتالي، من خلال الضغط على الزر S1 وتحريره وقياس الإشارة عند إخراج الدائرة، يمكنك التحقق من إمكانية الخدمة (أو العطل) للدائرة الدقيقة.

يمكن تصنيع دائرة الاختبار كوحدة منفصلة باستخدام موصل DIP ذو 16 سنًا مع خطوة تبلغ 2.5 مم. يتم توصيل مصدر الطاقة وتحقيقات جهاز الاختبار بمحطات الإخراج الخاصة بالوحدة.

لاختبار الدائرة الدقيقة، تحتاج إلى إدخالها في الموصل، اضغط على الزر وإلقاء نظرة على شاشة الاختبار.

إذا لم يتم إدخال الشريحة في الموصل، فسيكون جهد الخرج حوالي 10 فولت.

هذا كل شئ! بسيطة، أليس كذلك؟

*أوراق البيانات هي أوراق بيانات مرجعية للمكونات الإلكترونية. ويمكن العثور عليها من خلال البحث على شبكة الإنترنت.

كان فيكتور جيروندا معك. أراك في المدونة!