kategoriler: Öne Çıkan Makaleler » Pratik Elektronik
Görüntülenme sayısı: 214,227
Makaleye yorum: 7
Ayarlanabilir zener diyotlu göstergeler ve sinyal cihazları TL431
TL431 entegre sabitleyici esas olarak güç kaynaklarında kullanılır. Ancak, bunun için daha birçok uygulama bulabilirsiniz. Bu şemalardan bazıları bu makalede verilmiştir.
Bu makale, kullanılarak yapılan basit ve kullanışlı cihazlar hakkında konuşacaktır Cips TL431. Ancak bu durumda, “mikrodevre” kelimesinden korkmamalısınız, sadece üç sonucu vardır ve dıştan TO90 paketinde basit bir düşük güç transistörü gibi görünüyor.
Önce biraz tarih
Öyle oldu ki, tüm elektronik mühendisleri sihirli sayıları 431, 494 biliyorlar. Bu nedir?
TEXAS CİHAZLARI yarı iletken dönemin ön saflarında yer aldı. Tüm bu süre boyunca, elektronik bileşenlerin üretiminde dünya liderleri listesinde ilk sırada yer aldı, kendini ilk onda sıkıca tutuyor veya daha sık söyledikleri gibi TOP-10 sıralamasında dünyadaydı. İlk entegre devre, 1958 yılında bu şirketin bir çalışanı olan Jack Kilby tarafından yaratıldı.
Şimdi TI, adı TL ve SN önekleriyle başlayan çok çeşitli mikro devreler üretiyor. Bunlar sırasıyla TI tarihine sonsuza kadar girmiş ve hala geniş uygulama bulan analog ve mantıksal (dijital) mikro devrelerdir.
"Sihir" cips listesinde ilk sırada yer alması muhtemeldir ayarlanabilir voltaj regülatörü TL431. Bu mikro devrenin üç pimli durumunda, 10 transistör gizlenir ve onun tarafından gerçekleştirilen işlev geleneksel bir zener diyot (Zener diyot) ile aynıdır.
Ancak bu komplikasyon nedeniyle, mikro devre daha yüksek termal stabiliteye ve artan eğim özelliklerine sahiptir. Başlıca özelliği harici bölücü stabilizasyon voltajı 2.5 ... 30 V arasında değiştirilebilir. En son modeller için alt eşik 1,25 V'tur.
TL31, yetmişli yılların başında TI çalışanı Barney Holland tarafından yaratıldı. Sonra başka bir şirketin sabitleyici çipini kopyalamakla meşguldü. Kopyalamayı değil, kopyalamayı söylerdik. Böylece Barney Holland orijinal mikro devreden bir referans voltaj kaynağı ödünç aldı ve temelinde ayrı bir dengeleyici mikro devresi yarattı. İlk başta buna TL30, bazı iyileştirmelerden sonra da TL31 deniyordu.
O zamandan beri, çok zaman geçti ve şimdi uygulamayı nerede buluyorsa, tek bir bilgisayar güç kaynağı yok. Ayrıca neredeyse tüm düşük güç anahtarlamalı güç kaynaklarında uygulama bulur. Bu kaynaklardan biri artık her evde, şarj cep telefonları için. Böyle uzun ömürlülük sadece imrenilebilir. Şekil 1, TL431'in fonksiyonel diyagramını göstermektedir.
Şekil 1. TL431'in fonksiyonel diyagramı.
Barney Holland ayrıca daha az ünlü ve hala talep edilmeyen TL494 çipini yarattı. Bu, birçok anahtarlama güç kaynağı modelinin oluşturulduğu bir push-pull PWM denetleyicisidir. Bu nedenle, 494 sayısı da haklı olarak "sihir" anlamına gelir.
Şimdi TL431 çipine dayanan çeşitli tasarımların dikkate alınmasına geçelim.
Göstergeler ve Sinyalörler
TL431 yongası, sadece güç kaynaklarında bir zener diyot olarak tasarlandığı amaç için değil. Temel olarak, çeşitli ışık göstergeleri ve hatta ses sinyal cihazları oluşturmak mümkündür. Bu tür cihazları kullanarak birçok farklı parametreyi izleyebilirsiniz.
Her şeyden önce, sadece elektrik voltajı. Sensörler yardımıyla herhangi bir fiziksel miktar voltaj şeklinde sunulursa, örneğin tanktaki su seviyesini, bir sıvının veya gazın sıcaklığını ve nemini, aydınlatmasını veya basıncını izleyen bir cihaz yapmak mümkündür.
Aşırı Gerilim Alarmı
Böyle bir sinyalleme cihazının çalışması, zener diyot DA1'in (pim 1) kontrol elektrodundaki voltaj 2,5 V'tan düşük olduğunda, zener diyotun kapalı olduğu, sadece 0,3 ... 0,4 mA'dan fazla olmayan küçük bir akımın aktığı gerçeğine dayanır. Ancak bu akım, HL1 LED'in çok zayıf bir şekilde yanması için yeterlidir. Bu fenomeni önlemek için, LED'e paralel yaklaşık 2 ... 3 KOhm dirençli bir direnç bağlamak yeterlidir. Aşırı gerilim dedektörü devresi Şekil 2'de gösterilmiştir.
Şekil 2. Aşırı gerilim dedektörü.
Kontrol elektrodundaki voltaj 2,5 V'u aşarsa, zener diyot açılır ve HL1 LED'i yanar. zener diyot DA1 ve LED HL1 aracılığıyla gerekli akım sınırlaması direnç R3'ü sağlar. Zener diyotun maksimum akımı 100 mA, HL1 LED için aynı parametre sadece 20 mA'dır. Bu durumdan, direnç R3'ün direnci hesaplanır. daha kesin olarak, bu direnç aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir.
R3 = (Upit - Uhl - Uda) / Ihl. Burada aşağıdaki gösterim kullanılır: Upit - besleme gerilimi, Uhl - LED üzerindeki doğrudan voltaj düşüşü, açık devre üzerindeki Uda voltajı (genellikle 2V), Ihl LED akımı (5 ... 15 mA içinde ayarlanır). Ayrıca, TL431 zener diyotu için maksimum voltajın sadece 36 V olduğunu unutmayın. Bu parametre de aşılamaz.
Alarm Seviyesi
LED HL1'in (Uз) yandığı kontrol elektrodundaki voltaj R1, R2 bölücü tarafından ayarlanır. bölücü parametreleri formülle hesaplanır:
R2 = 2.5 * R1 / (Uz - 2.5). Tepki eşiğinin daha hassas bir şekilde ayarlanması için, rezistans R2 yerine, nominal değerin hesaplamaya göre bir buçuk kat daha fazla olduğu bir ayar kaplaması kurabilirsiniz. Tentür yapıldıktan sonra, direnci ayarın sokulan kısmının direncine eşit olan sabit bir direnç ile değiştirilebilir.
Bazen birkaç voltaj seviyesini kontrol etmek gerekir. Bu durumda, her biri kendi voltajı için yapılandırılan bu tür üç sinyalleme cihazı gerekecektir. Böylece, bir dizi gösterge, doğrusal bir ölçek oluşturmak mümkündür.
LED HL1 ve direnç R3'ten oluşan ekran devresine güç vermek için, dengesiz olsa bile ayrı bir güç kaynağı kullanabilirsiniz. Bu durumda, kontrollü voltaj, direnç R3'ten ayrılması gereken R1 direncinin terminaline uygulanır. Bu dahil etme ile, kontrollü voltaj üç ila birkaç on volt arasında değişebilir.
Düşük voltaj göstergesi
Şekil 3. Düşük voltaj göstergesi.
Bu devre ile bir önceki devre arasındaki fark, LED'in farklı şekilde açılmasıdır. Bu kapsama ters olarak adlandırılır, çünkü çip kapatıldığında LED yanar. Kontrollü voltaj R1, R2 bölücü tarafından belirlenen eşiği aşarsa, mikro devre açıktır ve akım, direnç R3 ve mikro devrenin pimleri 3 - 2 (katot - anot) içinden akar.
Bu durumda çipte, LED'i ateşlemek için yeterli olmayan 2 V'luk bir voltaj düşüşü vardır. LED'in yanmayacağından emin olmak için, seri olarak iki diyot monte edilir. Voltaj 2,2 V'u aştığında bazı LED türleri, örneğin mavi, beyaz ve bazı yeşil türleri yanar. Bu durumda, VD1, VD2 diyotları yerine telden yapılmış jumperlar monte edilir.
İzlenen voltaj bölücü R1, R2 tarafından ayarlanan voltajdan daha az olduğunda mikro devre kapanır, çıkışındaki voltaj 2 V'den çok daha fazla olacaktır, bu nedenle HL1 LED'i yanacaktır.
Sadece voltaj değişimini kontrol etmek istiyorsanız, gösterge Şekil 4'te gösterilen şemaya göre monte edilebilir.
Şekil 4. Gerilim değişim göstergesi.
Bu gösterge iki renkli bir LED HL1 kullanır. İzlenen voltaj eşik değerini aşarsa, kırmızı LED yanar ve voltaj düşükse yeşil yanar.
Voltajın önceden belirlenmiş bir eşiğe (yaklaşık 0.05 ... 0.1 V) yakın olması durumunda, zener diyotun transfer karakteristiği iyi tanımlanmış bir eğime sahip olduğundan, her iki gösterge de söner.
Herhangi bir fiziksel miktardaki değişikliği izlemek istiyorsanız, direnç R2, ortamın etkisi altındaki direnci değiştiren bir sensör ile değiştirilebilir. Benzer bir cihaz Şekil 5'te gösterilmektedir.
Şekil 5. Çevresel parametrelerin izlenmesi şeması.
Geleneksel olarak, bir diyagramda aynı anda birkaç sensör gösterilir. Eğer olacaksa phototransistorortaya çıkacak fotoğraf rölesi. Aydınlatma büyük olsa da, fototransistör açıktır ve direnci azdır. Bu nedenle, DA1 kontrol terminalindeki voltaj eşik değerden daha azdır, sonuç olarak LED yanmaz.
Aydınlatma azaldıkça, fototransistörün direnci artar, bu da DA1 kontrol terminalindeki voltajda bir artışa yol açar. Bu voltaj eşiği (2.5 V) aştığında, zener diyot açılır ve LED yanar.
Cihazın girişine bir fototransistör yerine bir termistör, örneğin bir MMT serisi bağlanırsa, bir sıcaklık göstergesi elde edilir: sıcaklık düştüğünde LED yanar.
Aynı şema kullanılabilir nem sensörü, örneğin, arazi. Bunu yapmak için, bir termistör veya bir fototransistör yerine, birbirinden belirli bir mesafede toprağa itilmesi gereken paslanmaz çelik elektrotlar bağlanmalıdır. Toprak, kurulum sırasında belirlenen seviyeye kadar kuruduğunda, LED yanar.
Her durumda cihazın eşiği, değişken bir direnç R1 kullanılarak ayarlanır.
TL431 yongasında listelenen ışık göstergelerine ek olarak, bir ses göstergesi monte etmek de mümkündür. Böyle bir göstergenin şeması Şekil 6'da gösterilmektedir.
Şekil 6. Ses sıvı seviyesi göstergesi.
Banyoda su gibi bir sıvının seviyesini kontrol etmek için, birbirinden birkaç milimetre mesafede bulunan iki paslanmaz plakadan bir sensör devreye bağlanır.
Su sensöre ulaştığında, direnci azalır ve çip, R1 R2 dirençleri yoluyla doğrusal moda girer. Bu nedenle, kendi kendine üretim, ses sinyalinin çalacağı piezoseramik yayıcı HA1'in rezonans frekansında meydana gelir.
Yayıcı olarak, ZP-3 radyatörünü kullanabilirsiniz. cihaz 5 ... 12 V'luk bir voltajdan beslenir. Bu, galvanik pillerden bile güç almanızı sağlar, bu da banyo dahil olmak üzere farklı yerlerde kullanılmasını mümkün kılar.
TL434 yongasının ana kapsamı, elbette, güç kaynakları. Ancak, gördüğümüz gibi, mikro devrenin yetenekleri sadece bununla sınırlı değildir.
Boris Aladyshkin
Ayrıca bkz. electro-tr.tomathouse.com
: