Микросхема TL431 родом из прошлого столетия, в 1977 году ее впервые представили миру. Сегодня эту микросхему можно встретить практически в каждом импульсном блоке питания и не только в импульсном. TL431 - эту микросхему называют управляемым программируемым стабилитроном или прецизионным управляемым источником опорного напряжения. В принципе и то и то правильно. Потому что стабилитрон это и есть источник опорного напряжения, а в данном случае можно получить любое напряжение от 2,5 до 36 В.
На картинке выше распиновка для различных корпусов, в которых можно встретить TL431.
Основные характеристики:
- максимальное напряжение Катод-Анод - 36В
- максимальный ток катода 100мА
- стандартное напряжение стабилизации 2.495В
Стандартное напряжение стабилизации подразумевает вот такое включение:
Внутренний мир состоит из 10-ти транзисторов, но это не совсем интересно. А блок-схема выглядит вот так:
И из блок схемы становится понятно как работает микросхема. На один вход компаратора подается напряжение 2,5В от внутреннего источника, а на второй (управляющий) напряжение от внешнего, чаще всего это резистивный делитель. Когда напряжение на входе R равно или больше 2,5В, компаратор переключается и тем самым открывает выходной транзистор. Порог срабатывания у микросхемы очень точный, так как внутри присутствует тот самый источник высокостабильного напряжения.
Простейший стабилизатор на TL431 на картинке выше. Rb - это токоограничительное сопротивление, точно так же как и в параметрическом стабилизаторе, в принципе это и есть параметрический стабилизатор. Но соль в том, что напряжение стабилизации этого стабилизатора можно настроить таким как нужно (в пределах 2,5 - 36В) или регулировать плавно. Резисторы R1 и R2 это резистивный делитель с помощью которого задается напряжение стабилизации. И если один из резисторов резистивного делителя поменять на переменный или подстроечный, то напряжение стабилизации можно будет регулировать плавно.
На сегодняшний день самое распространённое применение TL431 это цепи обратной связи в импульсных блоках питания.
Вот один из примеров. Резистивный делитель из R16, R17 и RS1 задет напряжение открытия TL431. С помощью RS1 можно регулировать момент открывания TL431 и в результате выходное напряжение БП. Открываясь TL431 зажигает светодиод оптопары (HL), светодиод в свою очередь светит на фототранзистор (VT1) и открывает его. Фототранзистор (VT1) включен в цепь управления ШИМ и тем самым управляет его работой.
Есть еще масса схем с использованием TL431, но все они работают одинаково - есть нужное напряжение - микросхема открылась, нету - закрылась.
Как проверить TL431 можно почитать вот тут.