Зарядное устройство на tl431 схема: Зарядное устройство на tl431 схема

Зарядное устройство на tl431 схема

Простое зарядное устройство для литиевого аккумулятора.

Главное отличие зарядного устройства от блока питания – четкое ограничение зарядного тока. Следующая схема имеет два режима ограничения:
– по току;
– по напряжению;

Пока напряжение на выходе меньше 4,2 В ограничивается выходной ток, при достижении напряжением величины 4,2 В начинает ограничиватся напряжение и ток заряда снижается.
На следующей схеме ограничение тока осуществляют транзисторы VT1, VT2 и резисторы R1-R3. Резистор R1 выполняет функцию шунта, когда напряжение на нем превышает 0,6 В (порог открывания VT1), транзистор VT1 открывается и закрывает транзистор VT2. Из-за этого падает напряжение на базе VT3 он начинает закрываться и следовательно снижается выходное напряжение, а это ведет к снижению выходного тока. Таким образом работает обратная связь по току и его стабилизация. Когда напряжение подбирается к уровню 4,2 В в работу начинает вступать DA1 и ограничивать напряжение на выходе зарядного устройства.

А теперь список номиналов компонентов схемы:

Интегральный стабилизатор TL431 и его российский аналог К142ЕН19, является регулируемым стабилитроном, и применяется в основном в блоках питания. Но возможности микросхемы этим не ограничиваются.

На рис. 1 показана функциональная схема TL431.

Регулируемый стабилитрон на микросхеме TL431 может найти применение в схемах простых и полезных световых индикаторах и сигнализаторах. С помощью подобных устройств на микросхеме TL431 можно отслеживать много различных параметров, например: уровень воды в емкости, температуру и влажность, освещённость и др.

Схема сигнализатора превышения напряжения на микросхеме TL431 представлена на рис. 2.

Работа сигнализатора превышения напряжения основана на том, что при напряжении на управляющем электроде стабилитрона DA1 (вывод 1) менее 2,5 В стабилитрон закрыт, через него протекает лишь небольшой ток, порядка 0,3 – 0,4 мА. Этого тока достаточно только для очень слабого свечения светодиода HL1. Для устранения этого недостатка, при необходимости, параллельно светодиоду подключить резистор сопротивлением порядка 2—3 кОм.

Напряжение на управляющем электроде, при котором загорается светодиод HL1, задается делителем R1, R2.

При достижении напряжения на выводе 1 микросхемы TL431 более 2,5 В, стабилитрон откроется и засветится светодиод HL1. Необходимое ограничение тока через светодиод HL1 и стабилитрон DA1 обеспечивает резистор R3. Сопротивление резистора R3 рассчитывается на прямой ток через светодиод в пределах 5 – 15 мА.

Для более точной настройки порога срабатывания устройства, вместо резистора R2 установить подстроечный, номиналом в полтора раза больше, расчётного. По окончании настойки, его можно заменить постоянным резистором.

Если требуется контролировать несколько уровней напряжения, например напряжение автомобильного аккумулятора, или других источников, напряжением от 4 до 36 В (36 В – предельное напряжение). В этом случае потребуются два, три или более таких сигнализаторов, каждый из которых настроен на свое напряжение. Таким способом можно создать целую линейку индикаторов линейной шкалы.

Индикатор пониженного напряжения на микросхеме TL431 показан на рис. 3.

Отличие схемы на рис. 3 от предыдущей на рис. 2, только в способе подключения светодиода HL1. Такое включение называется инверсным, т. к. светодиод зажигается в том случае, когда микросхема закрыта. Если контролируемое напряжение превышает порог, установленный делителем R1 R2, микросхема открыта, и ток протекает через резистор R3 и выводы 3-2 (катод-анод) микросхемы.

На открытом переходе 3-2 микросхемы присутствует падение напряжения порядка 2 В, которого не достаточно для зажигания светодиода. Чтобы светодиод гарантированно не зажегся, последовательно с ним установлены два диода VD1, VD2. Если напряжение зажигания светодиодов превышает 2,2 В, то установка этих диодов может не понадобиться, а вместо диодов VD1, VD2 устанавливаются перемычки.

Когда контролируемое напряжение станет меньше установленного делителем R1, R2, микросхема закроется, напряжение на ее выходе будет намного больше 2 В, светодиод HL1 будет светиться.

Объединив схемы на рис. 2 и рис. 3 можно настроить индикацию предельных режимов работы любых аккумуляторов напряжением 6, 12 или 24 вольта, или других источников постоянного напряжения.

Если требуется контролировать только изменение напряжения индикатор можно собрать по схеме, представленной на рис. 4.

В этом схеме индикатора применен двухцветный светодиод HL1. Если контролируемое напряжение, заданное резистором R2 превышает пороговое значение – светится красный светодиод, а если напряжение понижено, то горит зеленый.

Когда контролируемое напряжение находится вблизи заданного порога (примерно ±0,05 – 0,1 В) погашены оба индикатора, так как передаточная характеристика стабилитрона имеет определенную крутизну.

На микросхеме TL431 возможно создать устройства, следящие за изменением какой-либо физической величины.

Для этого резистор R2 можно заменить датчиком, изменяющим сопротивление под действием окружающей среды. Подобное устройство показано на рис. 5.

Условно на одной схеме показано сразу несколько датчиков. Если подключить фототранзистор, то получится фотореле. Пока освещенность большая, фототранзистор открыт, и его сопротивление невелико. Поэтому напряжение на управляющем выводе DA1 меньше порогового, вследствие этого светодиод не светит. Настройка порога срабатывания устройства производится в этом случае резистором R1, а конденсатор С1, совместно с резистором R3, служит фильтром для защиты от наводок на провода, соединяющие датчик с остальной схемой.

По мере снижения освещенности сопротивление фототранзистора увеличивается, что приводит к возрастанию напряжения на управляющем выводе DA1. Когда это напряжение превысит пороговое (2,5 В), стабилитрон открывается и зажигается светодиод.

Если вместо фототранзистора к входу устройства подключить терморезистор, например серии ММТ, получится индикатор температуры: при понижении температуры светодиод будет загораться.

Эту же схему можно применить в качестве датчика влажности, например, земли. Для этого вместо терморезистора или фототранзистора следует подключить электроды из нержавеющей стали, которые на некотором расстоянии друг от друга воткнуть в землю. При высыхании земли до уровня, определенного при настройке, светодиод зажжется.

Если в схеме на рис. 5 вместо цепочки со светодиодом HL1 и резистором R3 включить реле, то его контактами можно управлять мощными нагрузками, например: лампы уличного освещения, электронасосы и т.д.

На микросхеме TL431 возможно собрать и звуковой индикатор. Схема такого индикатора представлена на рис. 6.

Для контроля уровня жидкости, например, воды в ванне, к схеме подключается датчик из двух нержавеющих пластин, которые расположены на расстоянии нескольких миллиметров друг от друга.

Когда вода достигнет датчика, его сопротивление уменьшается, а микросхема через резисторы R1 R2 входит в линейный режим. Поэтому возникает автогенерация на резонансной частоте пьезокерамического излучателя НА1, на которой и зазвучит звуковой сигнал.

В качестве излучателя можно применить излучатель с тремя выводами типа ЗП-З, или другой из дешёвых телефонных аппаратов китайского производства. Питание устройства производится от напряжения 5 – 12 В. Это позволяет питать его даже от гальванических батарей, что делает возможным использование его в разных местах, в том числе и в ванной.

Примечание:

При замене микросхемы TL431 на К142ЕН19 питающее напряжение не должно быть больше 30 вольт.

Зарядное устройство на tl431

Иногда есть необходимость в зарядке Li-Ion аккумулятора, состоящего из нескольких последовательно соединенных ячеек. В отличие от Ni-Cd аккумуляторов, для Li-Ion аккумуляторов необходима дополнительная система управления, которая будет следить за равномерностью их заряда. Зарядка без такой системы рано или поздно приведет к повреждению элементов аккумулятора, и вся батарея будет неэффективна и даже опасна. Если одна из ячеек зарядиться раньше остальных, балансир берет на себя избыточную энергию и переводит ее в тепло, не допуская превышения напряжения заряда конкретной ячейки. Признак заряда Ni-Cd — это увеличение напряжения до определенного значения, с последующим его снижением на несколько десятков мВ и повышением температуры, поскольку излишняя энергия переходит в тепло.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: AC-DC TL431 БП с защитой от КЗ 12В 1.5А

Балансир для li-ion аккумуляторов своими руками. Схема и описание


Новые книги Шпионские штучки: Новое и лучшее схем для радиолюбителей: Шпионские штучки и не только 2-е издание Arduino для изобретателей.

Обучение электронике на 10 занимательных проектах Конструируем роботов. Руководство для начинающих Компьютер в лаборатории радиолюбителя Радиоконструктор 3 и 4 Шпионские штучки и защита от них. Сборник 19 книг Занимательная электроника и электротехника для начинающих и не только Arduino для начинающих: самый простой пошаговый самоучитель Радиоконструктор 1 Обновления Подавитель сотовой связи большой мощности.

Зарядные устройства. Соблюдайте осторожность при обращении и тестировании. Не допускайте короткого замыкания аккумулятора, перезаряда, механической деформации, протыкания оболочки, разборки, подключения в обратной полярности, не подвергайте их воздействию высоких температур, не используйте вздутые аккумуляторы, не пытайтесь восстановить неисправные.

Это может нанести Вам физический и материальный ущерб! Немного о зарядках для Li-Ion АКБ на дискретных элементах: При рассмотрении многих схем, для зарядки LI-Ion аккумуляторов, были выявлены явные недостатки, такие как — большое падение напряжения на регулирующих элементах, cвязанно это с падением напряжения на токоизмерительном резисторе 0.

Из этого следует что если мы будем заряжать аккумулятор от USB порта напряжением 5 вольт, то при достижении на АКБ при зарядке напряжения 3.

Чтобы избавится от этого недостатка было применено включение регулирующего транзистора по схеме с общим эмиттером по аналогии стабилизаторов с низким падением напряжения , в результате, при полностью открытом транзисторе Q3, падение напряжения на нем составляет не 0. Картину не много портит диод D1, он вносит падение около 0. В результате этого схемотехнического решения ток заряда АКБ остается стабильным до установленного напряжения отсечки 4.

Как только напряжение на аккумуляторе достигает значения Uстаб , схема переходит в режим стабилизации напряжения. При достижении напряжения открывания транзистора Q2, с датчика тока или напряжения, Q2 начинает открываться, тем самым уменьшая ток базы транзистора Q3, который является общим силовым регулирующим элементом.

Таким образом в данной схеме достигаются нужные режимы стабилизации тока в процессе зарядки АКБ и напряжения в момент окончания заряда АКБ. Настройка — Рекомендации: Без подключенного Li-Ion аккумулятора! Затем мультиметром в режиме амперметра закоротить выход и подбором резистора R4 установить ток в районе мА для зарядки от USB порта.

Если заряжать будете не от USB, а на пример от телефонных зарядок или иного источника напряжения, то ток можно поднять до мА зависит от емкости заряжаемого АКБ. Если индикация зарядки не требуется, то можно исключить из схемы элементы Q1,R1,R2,R3 и светодиод, тем самым сократив количество деталей в схеме. Здравствуйте Гость Вход Регистрация.

Выслать повторно письмо для активации. Шпионские штучки: Новое и лучшее. Arduino для изобретателей. Обучение электронике на 10 занимательных проектах. Конструируем роботов. Руководство для начинающих. Компьютер в лаборатории радиолюбителя. Радиоконструктор 3 и 4 Шпионские штучки и защита от них. Сборник 19 книг. Занимательная электроника и электротехника для начинающих и не только. Arduino для начинающих: самый простой пошаговый самоучитель. Радиоконструктор 1 Подавитель сотовой связи большой мощности.

Переключатель на ATTiny Фото по теме «Клоны ттестера». Китайский модуль на MP Последним зарегистрирован: k


Зарядное устройство для литий-ионного аккумулятора

Новые книги Шпионские штучки: Новое и лучшее схем для радиолюбителей: Шпионские штучки и не только 2-е издание Arduino для изобретателей. Обучение электронике на 10 занимательных проектах Конструируем роботов. Руководство для начинающих Компьютер в лаборатории радиолюбителя Радиоконструктор 3 и 4 Шпионские штучки и защита от них. Сборник 19 книг Занимательная электроника и электротехника для начинающих и не только Arduino для начинающих: самый простой пошаговый самоучитель Радиоконструктор 1 Обновления Подавитель сотовой связи большой мощности.

З/у Для Li-Ion Аккумуляторов На Lm И Tl . Зарядное устройство просто переходит в режим ограничения напряжения. Ток при.

10 простых схем зарядок литий-ионных аккумуляторов и как правильно заряжать

Оценка характеристик того или иного зарядного устройства затруднительна без понимания того, как собственно должен протекать образцовый заряд li-ion аккумулятора. Поэтому прежде чем перейти непосредственно к схемам, давайте немного вспомним теорию. В зависимости от того, из какого материала изготовлен положительный электрод литиевого аккумулятора, существует их несколько разновидностей:. У всех этих аккумуляторов имеются свои особенности, но так как для широкого потребителя эти нюансы не имеют принципиального значения, в этой статье они рассматриваться не будут. Также все li-ion аккумуляторы производят в различных типоразмерах и форм-факторах. Они могут быть как в корпусном исполнении например, популярные сегодня так и в ламинированном или призматическом исполнении гель-полимерные аккумуляторы. Последние представляют собой герметично запаянные пакеты из особой пленки, в которых находятся электроды и электродная масса.

TL431 схема включения, TL431 цоколевка

Но тогда для питания этой зарядки потребуется более высокое напряжение, чем 5 В. Микросхема должна иметь разницу в 2 В между входящим и выходящим напряжениями. Заряженный литиевый аккумулятор имеет напряжение 4,2 В. Зарядку, которая будет рассматриваться в этой статье, способен повторить практически каждый. Ее схема довольно проста для повторения.

Современные автомобильные аккумуляторные батареи выпускаются необслуживаемыми или малообслуживаемыми, а срок их службы напрямую зависит от их правильной эксплуатации.

Фонарик из хлама и зарядное на LM317 TL431 для Li-Ion АКБ

Автоматическое зарядное устройство аккумуляторов на TL Интегральный стабилизатор напряжения DA2 типа TL обеспечивает опорное напряжение на инвертирующих входах микросхемы DA1. Дальнейшая часть схемы представляет собой два независимых канала заряда двух аккумуляторов GB1 и GB2 одновременно. Возможна зарядка одного аккумулятора, при этом другой к устройству не подключают. Резисторы R7, R12 обеспечивают гистерезис переключения компараторов. При увеличении сопротивлений резисторов гистерезис уменьшается.

Делаем самостоятельно зарядные устройства для автомобильного аккумулятора

TL одна из самых массово выпускаемых интегральных микросхем, с начала своего выпуска в году TL устанавливалась в большинство блоков питания компьютеров, ноутбуков, телевизоров, видео-аудио техники и другой бытовой электроники. TL является прецизионным программируемым источником опорного напряжения. Такая популярность обусловлена низкой стоимостью, высокой точностью и универсальностью. Принцип работы TL легко понять по структурной схеме: если напряжение на входе источника ниже опорного напряжения Vref, то и на выходе операционного усилителя низкое напряжение соответственно транзистор закрыт и ток от катода к аноду не протекает точнее он не превышает 1 мА. Если входное напряжение станет превышать Vref, то операционный усилитель откроет транзистор и от катода к аноду начнет протекать ток. Получается чем больше соотношение R1 к R2, тем больше выходное напряжение. Микросхема фактически стабилизирует напряжение на своем входе на уровне 2,5 В. В данной схеме R3 рассчитывается точно также, как если бы использовался обычный стабилитрон, то есть зависит от выходного напряжения, диапазона входного напряжения и диапазона токов нагрузки.

Простая зарядка Li-ion батарей в на LM и TL Ребята ищу схему зарядного устройства для Li0ion аккумулятора V

Схема зарядного устройства для аккумуляторов LiFePO4 AA (литий-железо-фосфатный)

Был у меня когда то отличный фонарик для подводного плаванья, но накрылась там лампочка и сдох АКБ свинцово-кислотный. Тот еще раритет, и не хотелось как то заморачиваться над поисками запчастей. Полазив по заветным коробочкам, нашлось 3 лампы 12В светодиодные китайские и аккумулятор от ноутбука ASUS. Недолго думая родился новый фонарь.

Выбираем зарядное устройство для литиевых аккумуляторов

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Собираем зарядное устройство для аккумулятора 18650 на TL431 и плате, заказанной в Китае

Самодельное зарядное для литий-ионных аккумуляторов с стандартным напряжением 3. Сердцем зарядного устройства будет стабилизатор TL, который контролирует ток. Зарядное устройство имеет удобный LED индикатор. В зависимости от уровня зарядного тока меняется интенсивность свечения светодиода. Последний вариант самый оптимальный — на нём присутствует индикатор зарядки на светодиоде. График заряда имеет такой вид:.

Зарядное устройство отличается высокой стабильностью выходного напряжения.

Зарядное устройство для li-ion аккумуляторов. Схема и описание

Сначала его автор хотел представить простой вариант на микросхеме lm, но в этом случае зарядку нужно питать от более высокого напряжения, чем 5 вольт. Причина в том, что разница между входным и выходным напряжениями микросхемы lm должна быть не менее 2 Вольт. Напряжение заряженного литий-ионного аккумулятора составляет около 4,2 Вольт. Следовательно, разница напряжений меньше 1 вольта. А это это значит, что можно придумать другое решение.

Сегодня мы рассмотрим схему зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов. На первый взгляд кажется, что простейшую версию такой схемы можно построить на микросхеме lm Но тогда питать зарядное устройство придется от напряжения выше 5 В, так как разница между напряжениями на входе и выходе этой микросхемы должна составлять минимум 2 В.


Применение tl431 в зарядных устройствах

Но тогда для питания этой зарядки потребуется более высокое напряжение, чем 5 В. Микросхема должна иметь разницу в 2 В между входящим и выходящим напряжениями. Заряженный литиевый аккумулятор имеет напряжение 4,2 В. Зарядку, которая будет рассматриваться в этой статье, способен повторить практически каждый. Ее схема довольно проста для повторения. Идея этой схемы состоит в том, что здесь присутствует и ограничение зарядного тока аккумулятора, и стабилизация напряжения.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Схема зарядного устройства

TL431 схема включения, TL431 цоколевка


By Borodach , March 20, in Аналоговые блоки питания и стабилизаторы напряжения. Мы принимаем формат Sprint-Layout 6! Экспорт в Gerber из Sprint-Layout 6. Да, TL уже лет 25 как минимум как говорится в народе — «люди столько не живут» широко применяется в качестве источника образцового напряжения в различных схемах.

Есть был и отечественный аналог. Рисунки — стандартное включение TL как источника образцового напряжения — подаём 5 вольт и имеем на выходе очень стабильное Uref 4,87 вольт. Такую схему давно применяем, скажем, при постройке металлодетекторов кто в теме — знает. Вторая схема — применение TL в качестве порогового элемента в сигнализации зарядного устройства для вольтового кислотного аккумулятора. Схема проверена многими металлодетекторостроителями, работа самого сигнализатора мне не нравится — нет чёткого, ожидаемого от схемы триггерного эффекта с гистерезисом.

Конденсаторы Panasonic. Часть 4. Полимеры — номенклатура. Главной конструктивной особенностью таких конденсаторов является полимерный материал, используемый в качестве проводящего слоя.

Полимер обеспечивает конденсаторам высокую электрическую проводимость и пониженное эквивалентное сопротивление ESR. Номинальная емкость и ESR отличается в данном случае высокой стабильностью во всем рабочем диапазоне температур. А повышенная емкость при низком ESR идеальна для решения задач шумоподавления и ограничения токовых паразитных импульсов в широком частотном диапазоне.

Читать статью. А что в этой схеме обеспечивает этот самый гистерезис? Ничего, сложность обеспечения гистерезиса малыми силами состоит в том, что мы не имеем доступа к неинвертирующему входу усилителя TL Здесь можно поставить маламощный pnp транзистор эмиттером к верхнему выводу R4, базой через резистор сопротивление придётся подобрать, навскидку несколько кОм к верхнему выводу R7, к коллектору последовательно подключаем резистор сопротивление на вскидку несколько сотен кОм , далее к резистору диод анодом к этому резистору, катодом к нижнему выводу R4.

Тем самым мы обеспечиваем гистерезис, величина которого будет определяться резистором в коллекторной цепи транзистора. Довеска деталей — минимум, зато будет чёткое срабатывание индикатора. Набор для сборки мощного БП, правда без защиты STM32G0 — средства противодействия угрозам безопасности. Результатом выполнения требований безопасности всегда является усложнение разрабатываемой системы.

Особенно чувствительными эти расходы стали теперь, в процессе массового внедрения IoT. Обладая мощным набором инструментов информационной безопасности, микроконтроллеры STM32G0 производства STMicroelectronics, объединив в себе невысокую цену, энергоэффективность и расширенный арсенал встроенных аппаратных инструментов, способны обеспечить полную безопасность разрабатываемого устройства.

До 48 слоев. Быстрое прототипирование плат. Монтаж плат под ключ. Спасибо за формулу! Только что посмотрел на плату, где я намерял 4,87 вольт образцового напряжения — там установлен резистор не 10, а 11 кОм По формуле получилось 4,8 вольт — остальное скинем на погрешности самих деталей Стабилизатор с малым минимальным падением напряжения.

Схема предлагаемого стабилизатора показана на рис. Полевой транзистор VT1 включен в плюсовую линию питания. Применение прибора с п-каналом обусловлено результатами проведенных автором испытаний: оказалось, что такие транзисторы менее склонны к самовозбуждению и к тому же, как правило, сопротивление открытого канала у них меньше, чем у р-канальных. Управляет транзистором VT1 параллельный стабилизатор напряжения DA1. Для того чтобы полевой транзистор открылся, напряжение на его затворе должно быть как минимум на 2,5 В больше, чем на истоке.

Поэтому необходим дополнительный источник с выходным напряжением, превышающим напряжение на стоке полевого транзистора именно на эту величину. Логические элементы DD1. Конденсаторы С6, С7 обеспечивают устойчивую работу устройства. Выходное напряжение его минимальное значение 2,5 В устанавливают подстроеч-ным резистором R4.

Это позволяет более полно использовать возможности первичного источника питания выпрямителя и повысить КПД стабилизатора напряжения. Выходное напряжение стабилизатора можно повысить, однако не следует забывать, что максимальное напряжение питания микросхемы КЛА7- 15 В, а предельное значение напряжения затвор-исток полевого транзистора в большинстве случаев не превышает 20 В. Поэтому в подобном случае следует применить повышающий преобразователь, собранный по иной схеме на элементной базе, допускающей более высокое напряжение питания , и ограничить напряжение на затворе полевого транзистора, подключив параллельно конденсатору С5 стабилитрон с соответствующим напряжением стабилизации.

Если стабилизатор предполагается встроить в источник питания с понижающим трансформатором, то преобразователь напряжения микросхему DD1, диоды VD1, VD2, резистор R1 и конденсаторы С2, СЗ можно исключить, а «основной» выпрямитель на диодном мосте VD5 рис.

Автор: И. Нечаев, г. Для того, чтобы не терять на транзисторе порядка четырёх с половиной вольт можно попробовать в эту схему установить небольшой преобразователь напряжения на логике либо на Подскажите пожалуйста реально ли использовать этот стабилитрон при напряжении питания 63Вольт мне нужно для стабилизации Пна. У й максимальное рабочее напряжение порядка сорока вольт, так что при шестидесяти просто сгорит.

И что даже R3 не спасёт? Ну хорошо а как реализовать на ом стабилизацию? Можно попробовать последовательно со всей схемой установить стабилитрон вольт на 25 — 30 и погасить лишнее напряжение You can post now and register later.

If you have an account, sign in now to post with your account. Note: Your post will require moderator approval before it will be visible. Restore formatting. Only 75 emoji are allowed. Display as a link instead. Clear editor. Upload or insert images from URL. Аналоговые блоки питания и стабилизаторы напряжения Search In. Recommended Posts. Posted March 20, Очень часто используемый стабилизатор в нашей практике и промышленных схемах.

Хотелось бы собрать в этой ветке как можно больше информации и схем об этом радиоэлементе Начнём со справочных данных: Он-лайн калькулятор TL datasheet 1. Share this post Link to post Share on other sites. Студенческое спонсорство. Начну с самой простой схемы ЛБП. Posted March 20, edited.

Схема проверена многими металлодетекторостроителями, работа самого сигнализатора мне не нравится — нет чёткого, ожидаемого от схемы триггерного эффекта с гистерезисом Edited March 20, by DesAlex.

STM32G0 — средства противодействия угрозам безопасности Результатом выполнения требований безопасности всегда является усложнение разрабатываемой системы.

Posted March 21, Две схемы включения кулеров при превышении температуры. Производство печатных плат До 48 слоев. Блок питания с защитой и вольтдобавкой. Posted March 21, edited. Edited March 21, by Borodach.

Не охота мучится искать,я думаю нечё страшного. Posted March 25, Posted April 4, Стабилизатор с малым минимальным падением напряжения Схема предлагаемого стабилизатора показана на рис. Posted June 10, Posted July 18, Переключатель гирлянд на Радио 11 Posted September 15, Линейный источник питания на полевике и с ограничением и индикацией тока и напряжения.

Типа вот этого. Posted September 23, Индикаторы-сигнализаторы на базе из Радио 2 Posted September 28, Posted October 4, Posted October 4, edited. Проверьте пожалуйста так пойдёт? Григорий Т. И что это за художество такое? Join the conversation You can post now and register later.


TL431 datasheet, TL431 схема включения

Аккумуляторы, изготовляемые по технологиям GEL и AGM, конструктивно являются свинцово-кислотными АКБ, они состоят из схожего набора составных частей — в пластиковом корпусе пластины-электроды из свинца или его сплавов, погружены в кислотную среду — электролит, в результате протекающих химических реакций между электродами и электролитом вырабатывается электрический ток. При подаче внешнего электрического напряжения заданной величины на клеммы свинцовых пластин, происходят обратные химические процессы, в результате которых батарея восстанавливает свои первоначальные свойства, то есть заряжается. Герметичные, необслуживаемые аккумуляторы, производимые с использованием технологии AGM, прекрасно работают в буферном режиме, то есть в режиме подзарядки, в таком режиме они служат до лет АКБV. Почти все герметичные аккумуляторы могут устанавливаться на боку, однако производитель обычно рекомендует устанавливать батареи в «нормальной», вертикальной позиции. AGM батареи общего назначения обычно используются в недорогих UPS бесперебойниках , и резервных системах электроснабжения, то есть там, где батареи в основном находятся в режиме подзарядки, а иногда, во время перебоев в электроснабжении, отдают запасенную энергию. AGM аккумуляторы обычно имеют максимальный разрешенный ток заряда 0,3С, и конечное напряжение заряда 14,V.

Вторая схема — применение TL в качестве порогового Управляет транзистором VT1 VRTP — Регулятор тока для зарядного устройства. Tl, tl

Адаптивное зарядное устройство для аккумулятора

Современные автомобильные аккумуляторные батареи выпускаются необслуживаемыми или малообслуживаемыми, а срок их службы напрямую зависит от их правильной эксплуатации. При неправильной эксплуатации автомобильных аккумуляторов их пластины могут сульфатироваться, из-за чего они выходят из строя. Для устранения сульфатации пластин применим способ зарядки таких батарей «асимметричным» током. При этом оптимальным соотношением зарядного и разрядного тока выбирается как Этот способ позволяет не только восстанавливать засульфатированные батареи аккумуляторов, но и проводить профилактическую обработку исправных. Схема простого зарядного устройства, рассчитанного на использование выше описанного способа, приведена на рис. Разрядный ток определяется номиналом резистора R4. Схема выполнена так, что заряд аккумулятора производится импульсами тока в течение одной половины периода сетевого напряжения, когда напряжение на выходе схемы превысит напряжение на аккумуляторе. В течение второго полупериода диоды VD1, VD2 закрыты, а аккумулятор разряжается через нагрузочное сопротивление R4. Основным регулирующим элементом схемы является транзисторный стабилизатор тока.

Простой регулятор мощности для зарядного устройства

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день. Войти Чужой компьютер. В гостях у Самоделкина!

Есть много известных, знаковых, новаторских и одновременно простых конструкций интегральных схем, которые превзошли ожидания своих создателей, стали популярными и даже как-то повлияли на развитие электроники. Одна из них — управляемый стабилитрон tl

Tl431 принцип работы

Войти или зарегистрироваться. Добрый вечер! У меня конфигурация автора не работает — напряжение на выходе составляет 3,75в, а не 4, Причем резистор R8 позволяет изменить лишь от 2 вольт до 3, Даже если вместо него кОм воткнуть будет все равно 3,75 на выходе. Если вместо R5 поставить мелкий резистор Ом на 40, то напряжение на входе становится как раз 4,1 где-то

Простое бюджетное зарядное устройство для гелевых кислотных аккумуляторов малой и средней емкости

Наверняка вы в курсе какая сейчас обстановка со светом в Крыму, по вечерам при выключении света вынуждены сидеть при лампах и светодиодных лентах. Но для того что бы их питать нужны аккумуляторы постоянно заряженные. Конечно, есть у меня зарядка на LM , но ее не универсальность меня не утраивает, так как приходится заряжать разные типы АКБ. Зарядное устройство, которое мне захотелось, должно заряжать все типы аккумуляторов, с напряжением зарядки до 15В и током до 4А. Самым подходящим для меня вариантом стало собрать два стабилизатора на компараторах. Стабилизатор тока и стабилизатор напряжения.

емкостью более 50 А·ч известно множество схем зарядных устройств (ЗУ) различного Применение для их зарядки ЗУ, предназначенных для Рис. 4 LDO стабилизатор напряжения на TL и регулирующем.

Вопрос по ЗУ на LM317 и TL431

Микросхема TL — это регулируемый стабилитрон. Используется в роли источника опорного напряжения в схемах различных блоков питания. Микросхема стабилитрон TL может использоваться не только в схемах питания.

Зарядное устройство с дискретной установкой зарядного тока

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как повысить напряжение зарядки телефона (на TL431)

В прошлых статьях мы разглядели конструкцию ШИМ регулятора мощности, что рекомендован для регулировки выходного напряжения зарядного устройства либо блока питания. Сейчас обращение отправится про подобное устройство, в отличии от первой версии схема без ШИМ управления, тут задействован регулируемый стабилитрон TL, его легко возможно отыскать в компьютерном блоке питания да и по большому счету в произвольных импульсных блоках питания он имеется , что руководит замечательным полевым транзистором. Схема складывается из предельного числа компонентов и трудится без какой-либо настройки. Главный недочёт данной схемы содержится в том, что полевой транзистор на протяжении работы может перегреваться, в отличии от схемы с ШИМ управлением, в случае если же перегрев достаточно сильный, значит имеется неприятность связанная с управлением транзистора, то есть — последний не всецело раскрывается либо закрывается.

By Borodach , March 20, in Аналоговые блоки питания и стабилизаторы напряжения.

Описание регулируемого стабилитрона TL431. Схемы включения, цоколевка, аналоги, datasheet

Про светодиоды уже написал достаточно много, теперь читатели не знают как их правильно и питать, чтобы они не сгорели раньше положенного срока. В импульсных блоках питания на ТЛ бывает реализована обратная связь и опорное напряжение. Вид корпусов ТЛ Частично функционал похож на известную LM , только она работает на малой силе тока и предназначена для регулировки. Все особенности и типовые схемы включения указаны в datasheet на русском языке. Других аналогов особо не встречал. Пример использования на плате.

Простое зарядное устройство своими руками

Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Войти Регистрация. Реверс-инжиниринг TL, крайне распространенной микросхемы, о которой вы и не слышали Автор оригинала: Ken Shirriff.


TL431 datasheet, TL431 схема включения, цоколевка, аналог

Про светодиоды уже написал достаточно много, теперь читатели не знают как их правильно и питать, чтобы они не сгорели раньше положенного срока. Теперь продолжаю ускоренно пополнять раздел блоков питания, стабилизаторов  напряжения и преобразователей тока.

В десятку популярных электронных компонентов входит регулируемый стабилизатор TL431 и его брат  ШИМ контроллер TL494. В источниках питания он выступает в качестве «программируемого источника опорного напряжения, схема включения очень простая.  В импульсных блоках питания на ТЛ431 бывает реализована обратная связь и опорное напряжение.

Ознакомитесь с характеристикам и даташитами других ИМС применяемых для питания LM317, TL431, LM358, LM494.

Содержание

  • 1. Технические характеристики
  • 2. Схемы включения TL431
  • 3. Цоколёвка TL431
  • 4. Datasheet на русском
  • 5. Графики электрических характеристик

Технические характеристики

Вид корпусов ТЛ431

Широкое применение  получила благодаря  крутости своих технических характеристик и стабильностью параметров при разных температурах. Частично функционал похож на известную LM317, только она работает на малой силе тока и предназначена для регулировки. Все особенности и типовые схемы включения указаны в datasheet на русском языке. Аналог TL431 будет отечественная КР142ЕН19 и импортная К1156ЕР5, их параметры очень похожи. Других аналогов особо не встречал.

Основные характеристики:

  1. ток на выходе до 100мА;
  2. напряжение на выходе от 2,5 до 36V;
  3. мощность 0,2W;
  4. температурный диапазон TL431C от 0° до 70°;
  5. для TL431A от -40° до +85°;
  6. цена от 28руб за 1 штуку.

Подробные характеристики и режимы работы указаны  в даташите на русском в конце этой страницы или можно скачать tl431-datasheet-russian.pdf

Пример использования на плате

Стабильность параметров зависит от температуры окружающей среды, она очень стабильная, шумов на выходе мало и напряжение плавает +/- 0,005В по даташиту. Кроме бытовой модификации TL431C от 0° до 70°  выпускается вариант с более широким температурным диапазоном TL431A от -40° до 85°. Выбранный вариант зависит от назначения устройства. Аналоги имеют совершенно другие температурные параметры.

Проверить исправность микросхемы мультиметром нельзя, так как она состоит из 10 транзисторов. Для этого необходимо собрать тестовую схему включения, по которой можно определить степень исправности, не всегда элемент полностью выходит из строя, может просто подгореть.

Схемы включения TL431

Рабочие характеристики стабилизатора задаются двумя резисторами. Варианты использования данной микросхемы могут быть различные, но максимальное распространение она получила в блоках питания с регулируемым и фиксированным напряжением. Часто применяется в  стабилизаторах тока в зарядных USB устройствах, промышленные блоки питания,  принтеров  и другой бытовой техники.

TL431 есть практически в любом блоке питания ATX от компьютера, позаимствовать можно из него. Силовые элементы с радиаторами, диодными мостами тоже там есть.

На данной микросхеме реализовано множество схем зарядных устройств для литиевых аккумуляторов. Выпускаются радиоконструкторы для самостоятельной сборки своими руками. Количество вариантов применение очень большое, хорошие схемы можно найти на зарубежных сайтах.

Цоколёвка TL431

Как показывает практика, цоколевка TL431 может быть разной, и зависит от производителя. На изображении показана распиновка  из даташита Texas Instruments. Если вы её извлекаете из какой нибудь готовой платы, то цоколевку ножек можно увидеть по самой плате.

Datasheet на русском

..

Многие радиолюбители не очень хорошо знают английский язык и технические термины. Я достаточно неплохой владею языком предполагаемого противника, но при разработке меня всё равно напрягает постоянное вспоминание перевода электрических терминов на русский.  Перевод  TL431 datasheet на русском сделал наш коллега, которого и благодарим.

Графики электрических характеристик

схема, характеристики, datasheet и аналоги

TL431 это регулируемый стабилизатор напряжения параллельного типа. Иначе его можно назвать «управляемым программируемым стабилитроном”. Предназначена она для применения в роли блока опорного напряжения в различных вариациях схем устройств питания, и, также может служить заменителем диодов Зенера в разнообразных схемах. Вопреки солидному возрасту микросхемы — почти 50 лет — она остается популярной и сейчас. Все благодаря ее размерам, стабильности и простоте подключения. Она обладает хорошими характеристиками, которые позволяют использовать ее как в хоббийных, так и в промышленных масштабах. Помимо прочего, еще одним преимуществом данной микросхемы является низкий уровень шума на ее выходе.

Впервые TL431 было представлено всему миру компанией Texas Instruments еще в 1977 году. За все это время был значительно улучшен технический процесс производства, а значит и точность характеристик в сравнении с указанными в datasheet. С тех пор эта микросхема стала неотъемлемой частью большого множества выпускаемых импульсных блоков питания.

Схема TL431

Рассмотрим схему, которая находится в официальном datasheet производителя Texas Instruments.

Схема довольно простая. На ней изображен самый обыкновенный операционный усилитель (выглядит, как треугольник на картинке), который подключен к транзистору на выходе.

Как работает TL431?

Здесь все элементарно. Операционному усилителю на вход стоит источник опорного напряжения на 2.5В, который подсоединен ко входу. Контакт под кодовым названием REF и коллектор и эмиттер транзистора связаны с контактами питания усилителя. А безопасность обеспечивает защитный диод, который сохранит и убережет микросхему от переполюсовки.

Чтобы открылся выходной транзистор, нужно на вход REF подать сигнал, вольтаж которого будет чуть больше, чем опорное. Так как достаточно превышения в пару милливольт, то смело можем считать, что подаем вольтаж, который равен опорному. В таком случае, на выходе с ОУ идет напряжение на базу транзистора, и он открывается.

Получается, что эта микросхема — вроде полевого транзистора. Она безостановочно сравнивает входной вольтаж с опорным, и, когда напряжение на входе больше, она открывается.

Специально для особо любознательных в даташите TL431 также имеется изображение детализированной схемы:

Как вы видите, даже на показанной развернутой схеме, устройство TL431 не вызывает чувство страха.

Характеристики TL431

  • Максимальное входное напряжение TL431 – 36В
  • Диапазон напряжений выхода TL431 – 2.5-36В
  • Максимальный выходной ток TL431 – 100мА
  • Минимальный ток нагрузки – 1мА
  • Опорное напряжение микросхемы – 2.5В
  • Погрешность напряжения на выходе – 0.5%, 1%, 2%
  • Сопротивление на выходе – 0.2 Ом
  • Рабочий температурный диапазон – -40-125°C

Виды TL431

TL431 производится в различных вариациях корпусов. В соответствии с типом монтажа, вы можете подобрать подходящий к вашему проекту. В целях монтажа в отверстия на плате и навесного монтажа: TO-92, а для поверхностного монтажа: SOT-23, SOT-25, SOT-89 и SOP-8.

Для прототипирования и простых самоделок без использования печатных плат наиболее удобным вариантом является TO92, так как ее можно использовать как совместно с breadboard, так и с навесным монтажем.

Подключение TL431

Вне зависимости от типа корпуса, микросхема имеет 3 контакта. А в корпусах с большим количеством ножек, остаток не используется или дублирует основные 3. Здесь вы можете увидеть цоколевку (распиновку) всех вариантов TL431.

Минимальная схема подключения состоит всего лишь из одного резистора. На выходе данной схемы напряжение будет равно опорному — 2.5В.

Схемы с использованием TL431

Микросхема может использоваться во многих разных схемах блоков питания. Это могут быть как регулируемые блоки питания, так и зарядные устройства к аккумуляторам. Давайте разберем несколько базовых, типовых схем, которые можно модернизировать, и на базе которых можно создавать свои замыслы и творения.

Стабилизатор напряжения на TL431 (2.5-36В, 100mA)

Данная схема позволяет заменить обыкновенный стабилитрон. Вы можете менять выходное напряжение путем изменения сопротивления резисторов R1 и R2. Чтобы провести расчет сопротивления, рекомендуем прибегнуть к использованию формулы, указанной ниже:

Стабилизатор напряжения с увеличенным максимальным током (2.5-36В)

Максимальный выходной ток TL431 равен 100мА. Однако, если вашему проекту нужен больший показатель выходного тока, то советуем вам использовать транзистор: тогда максимальный ток будет зависеть от его характеристик. Формула для расчета сопротивлений резисторов остается такой же.

Подобные схемы часто используются с другими микросхемами.К сожалению, большинство из них просто не могут пропускать высокий ток, поэтому, чтобы решить такую проблему, в дело вступает управляющий транзистор. В таком случае максимальный ток ограничивается его свойствами. Главная задача здесь — правильный подбор транзистора под управляющее напряжение на его базе.

Лабораторный блок питания на TL431 с защитой

Данная схема представляет собой регулируемый блок питания, который способен выдавать до 30Вт. И помимо этого имеет встроенную защиту от перегрузки. В случае, если ток начнет превышать допустимое значение на транзисторе Т2, то на ЛБП произойдет прекращение подачи напряжения, о чем будет сигнализировать загоревшийся светодиод.

Не стоит забывать использовать охлаждение в виде радиатора, ведь компоненты во время пиковых нагрузок будут быстро нагреваться, и со временем при частых перегревах, выходить из строя.

Стабилизатор тока на TL431 (Светодиодный драйвер)

Чаще всего стабилизаторы тока используются для запитывания светодиодов и светодиодных лент. Схема тут элементарная — вам понадобятся всего лишь пара резисторов и один транзистор.

Индикатор напряжения

Схема может понадобиться, когда вам необходимо следить за тем, чтобы напряжение не выходило за верхние и нижние пределы. Эти пределы задаются сопротивлением резисторов, по формуле, указанной ниже.

Данную схему можно модернизировать путем добавления пищалок или других звуковых устройств. Таким образом точно не получится пропустить сигнал о неправильном напряжении.

Таймер задержки на TL431

Универсальная микросхема, на которой есть возможность реализовать даже схему таймера задержки. Все, что вам понадобится — это пара резисторов и конденсатор. Их номиналы необходимо рассчитать по формуле, чтобы получить требуемое время задержки (формула указана ниже).

Такая схема возможна благодаря очень низкому показателю входного тока (4мкА). Во время замыкания главного контакта, транзистор начинает производить зарядку. После достижения показателя в 2.5В он открывается, и ток при содействии оптопаровому светодиоду (оптрону) начинает течь, от чего на внешней цепи происходит замыкание.

Зарядное устройство для литиевых аккумуляторах на TL431 и LM317

Эта простейшая схема позволяет правильно заряжать литиевые аккумуляторы. В этой зарядке TL431 используется в качестве источника опорного напряжения, а LM317 в качестве источника тока. Устройство заряжает аккумуляторы методом CC CV, означает, как все знают, постоянный ток (Constant Current), постоянное напряжение (Constant Voltage).

Входное напряжение для этой схемы — 9-20В. Сначала аккумулятор заряжается постоянным током, который поддается изменению, меняя сопротивление резистора R5. После того, как аккумулятор достигнет напряжения около 4.2В, он начинает заряжаться постоянным напряжением.

Учтите, что очень важно перед использованием настроить устройство: без нагрузки необходимо подстроить переменный резистор RV1 так, чтобы на выходе напряжение было равно 4.2 Вольта.

Как проверить TL431

Так как это не одиночный радиокомпонент, а целая схема, заключенная в маленький корпус, мы не можем проверить ее одним лишь мультиметром, ведь в ней содержится только 10 штук транзисторов, не говоря об остальных компонентах. Проверка сопротивлений между выводами не принесет никакой полезной информации, так как от партии к партии и от производителя к производителю референсные значения разнятся.

Поэтому, как и для проверки большинства микросхем, необходимо собрать простейшую схему с ее использованием. Такой схемой может послужить приведенная ниже

При подаче на вход 12В на выходе должно быть 5В, а при замыкании S1 на выход должно идти опорной напряжение микросхемы TL431 — 2.5В. Вы можете подобрать свои значения. Важно, чтобы они соответствовали формуле:

Если все значения подходят — значит микросхема рабочая и ее можно использовать в проекте. Если собрать небольшой стенд с такой схемой на breadboard, то получится конвейерно проверять большое количество TL431 и ей подобных микросхем.

Применение TL431

Эта микросхема может использоваться в различных устройствах питания различной мощности. TL431 используется в производстве блоков питания, ЛБП, стабилизаторов напряжения и тока, и прочего.

Эта микросхема может служить обычным компаратором, но благодаря внутреннему опорному источника питания схемы с таким использованием TL431 значительно упрощаются. В таком случае на ней можно создать схему терморегулятора и прочих устройств для считывания сигналов с аналоговых датчиков. А так же может служить индикатором напряжения. В том числе и звуковым.

Но чаще всего оно применяется в качестве источника опорного питания в связке с другими микросхемами, так как выдает его очень стабильно. Существует множеством схем, где TL431 используется в связке с LM317 — другим популярным регулируемым стабилизатором.

Аналоги TL431

Так, как микросхема обрела большую популярность, сейчас не составляет труда найти ее аналоги. Если вы ищете аналоги от отечественных производителей, то вот список для вас:

  • КР142ЕН19
  • КР142ЕН19А
  • К1156ЕР5Т

Самыми полноценными аналогами являются:

Также на замену Tl431 можно использовать:

  • KA431AZ
  • KIA431
  • HA17431VP
  • IR9431N
  • AME431BxxxxBZ
  • AS431A1D
  • LM431BCM
  • HA17431A, KIA431
  • APL1431

Для большинства из этих вариантов, схему менять не придется. Но стоит проверять datasheet каждой из них, чтобы быть уверенным, что цоколевка не отличается от TL431.

Безопасная эксплуатация TL431

При эксплуатации необходимо соблюдать параметры внешней среды, описанные производителем. Это необходимо не только для большего срока службы компонента, но также для его предсказуемого поведения. На таблице ниже отображены характеристики TL431 при температуре 25°C.

Нельзя перегружать элемент, его максимальное входное напряжение — 36В.

Лучше всего, чтобы ток нагрузки был не меньше 5мА, иначе микросхема может работать нестабильно и непредсказуемо.

Datasheet TL431

Datasheet находится на официальном сайте производителя. https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl431.pdf

Или на нашем сайте по ссылке.

В нем вы можете найти наиболее полный характеристики, все спецификации, возможности, примеры использования — всю информацию которая есть о данной микросхеме. Помимо этого, там находится информация для производств: виды, маркировки, упаковки, поддержка и прочее.

Производители TL431

Из-за своей невероятной популярности, TL431 производится почти всеми наиболее крупными предприятиями, которые специализируются на производстве микросхем. Однако, не все из них продаются в СНГ, множество продаются только за рубежом. Среди тех компаний, чья продукция поступает к нам:

  1. Texas Instruments
  2. ONS
  3. STM
  4. Nexperia
  5. HTC
  6. NXP Semiconductors

Остальные изготовители этой продукции, чья продукция недоступна у нас: Hotchip Technology, Calogic, Motorola, HIKE Electronics, Fairchild Semiconductor.

Где купить?

Сейчас TL431 доступна практически во всех магазинах радиокомпонентов. Ее можно без труда найти как на улицах своего города, так и в интернет-каталогах. Но в случае с покупкой в магазине вы можете заплатить в несколько раз больше, чем могли бы, закупаясь на AliExpress. По этой ссылке вы можете найти TL431 по лучшей цене и с хорошими отзывами, чтобы не переплачивать за воздух.

Можете посмотреть небольшой видеоурок про TL431:

Фонарик из хлама и зарядное на LM317 TL431 для Li-Ion АКБ

Был у меня когда то отличный фонарик для подводного плаванья, но накрылась там лампочка и сдох АКБ свинцово-кислотный. Тот еще раритет, и не хотелось как то заморачиваться над поисками запчастей. Полазив по заветным коробочкам, нашлось 3 лампы 12В светодиодные китайские и аккумулятор от ноутбука ASUS. Недолго думая родился новый фонарь. Экономный и мощный. Долбит дай бог, а кушает всего 1,5А.

Вот собственно этот фонарик

Отражатель пришлось убрать, три лампы равномерно размещены по стеклу и закреплены обычным силиконом со стройки(жаль нет пистолета с термоклеем)

Работало все чудно, пока не сел аккумулятор. Можно было б зарядить обычной зарядкой, но не все тут так просто. Для LI-Ion нужна специальная зарядка, которая должна ограничивать ток заряда и напряжения окончания заряда.
Первое что пришло на ум, это LM317. Тут же задав Yandex пару вопросов, нашлась подходящая схема для зарядки Li-Ion аккумуляторов. Осталось только пересчитать некоторые компоненты.

Схема зарядного устройства LI-Ion АКБ на LM317 и TL431

Схема довольно проста в настройке и справится любой новичок.

Резистором R5 задается зарядный ток, на этом резисторе должно быть падение 1.25В при максимальном токе. Резистор рассчитывается по формуле R5=1.25в\Iзар, где Iзар – ток заряда. Мощность резистора рассчитывается по формуле P=1.25*1.25/R. Посчитаем R5 для зарядного тока 1,25А. R5=1.25/1,25=1Ом P=1.25*1.25/1,25=1,25Вт. Это значит, что для тока 1,2А нужен резистор 1Ом мощностью 2Вт. Кстати для LM317 1.5А предельный ток, но TL431 — 0.1A
Следующий этап настройки это подбор сопротивлений делителя управляющего оконечным напряжением зарядки. В моем случае резисторы должны быть такими, что бы при напряжении на аккумуляторе 12,6В(3 АКБ*4,2В), на делителе было 2,5В. Поможет нам посчитать формула R3=((Uвх*R4)/Uвых)-R4. Предположим, что R4 подстроечник 1кОм и он где то в середине 500Ом, тогда R3=((12,6В+0,6В)*500Ом)/2,5В-500Ом=2160Ом Ближайший 2,2кОм . 0,6В это падение на диоде VD2(нужен для защиты от разряда АКБ через цепи стабилизации), которое тоже надо учитывать. Резисторы нам даны и что бы точно выставить напряжение. Выкручиваем резистор R4 пока на выходе не поймаем наши 12,6В
На этом настройка заканчивается, мы можем пользоваться нашим зарядным. Только незабываем про радиатор 🙂

Питаться схема будет от выносного адаптера 15В 3А через диод VD1. VD1 нужен для защиты от перепутанного минуса и плюса. Так сказать на всякий случай
Печатная плата выполнена из обычного текстолита, дорожки перенесены с помощью ЛУТ. Кстати получилась довольно компактная всего 4*4СМ
Фото печатной платы зарядного со стороны деталек

Скачать печатную плату
Прочитайте Получить пароль от архива

Кстати собирал подобное зарядное устройство для мото аккумуляторов
Для безопасной, качественной и надежной зарядки любых типов аккумуляторов, рекомендую универсальное зарядное устройство

На этом все.
С ув. Admin-чек

Похожие материалы: Загрузка…

Автоматическое зарядное устройство аккумуляторов на TL431 | РадиоДом

Купить мужские и женские унты с бесплатной доставкой по России
Пониженное сетевое напряжение после трансформатора T1, выпрямляется диодами VD1–VD4 и сглаживается конденсаторами C1, C2. Интегральный стабилизатор напряжения DA2 типа TL431 обеспечивает опорное напряжение на инвертирующих входах микросхемы DA1. Дальнейшая часть схемы представляет собой два независимых канала заряда двух аккумуляторов GB1 и GB2 одновременно. Возможна зарядка одного аккумулятора, при этом другой к устройству не подключают.
  Резисторы R7, R12 обеспечивают гистерезис переключения компараторов. При увеличении сопротивлений резисторов гистерезис уменьшается. На гистерезис влияет также соотношение сопротивлений резисторов делителей напряжения в цепи не инвертирующих входов R6–R5 и R8–R13.
В режиме заряда аккумуляторов выходное сопротивление микросхем компараторов DA1 через диоды VD9, VD12 шунтирует светодиоды VD11, VD13, и они не светятся. Как только АКБ зарядится и компаратор перейдет в другое устойчивое состояние.
Подбирая сопротивления R11 и R17, устанавливают необходимый ток заряда аккумуляторов, который, как правило, выбирают равным по величине 0,11 от емкости АКБ. Так, для аккумуляторов емкостью 0,6 А.ч был установлен ток около 70 мА. Подстроечный резистор можно применить, например на 6,8 кОм
Транзисторы VT1, VT2 установлены на не большие алюминиевые ребристые теплоотводы.
Радиокомпоненты прибора отечественные и при наличии близкого аналога заменимы на зарубежные похожие:
VD1 — VD4 — КД221
VD5 — КД521
VD6 — КС147
VD7 — АЛ307В
VD8 — КД221
VD9 — КД521
VD10 — КД521
VD11 — АЛ307КМ
VD12 — КД521
VD13 — АЛ307КМ
VD14 — КС147
VD15 — АЛ307В
VD16 — КД221
C1 — 470 мкФ х 25 вольт
C2 — 470 мкФ х 25 вольт
C3 — 220 мкФ х 16 вольт
C4 — 47 n
C5 — 47 n
R1 — 3,3 кОм
R2 — 3 кОм
R3 — 1 кОм
R4 — 4,7 кОм — Подстроечный
R5 — 30 кОм
R6 — 6,2 кОм
R7 — 300 кОм
R8 — 4,7 кОм
R9 — 1 кОм
R10 — 4,7 кОм
R11 — 20 Ом
R12 — 300 кОм
R13 — 30 кОм
R14 — 1 кОм
R15 — 4,7 кОм
R16 — 4,7 кОм
R17 — 20 Ом
R18 — 6,2 кОм
VT1 — КТ814Б
VT2 — КТ814Б

Ода TL431 и зарядное устройство LiFePO4

Ботаник Ральф любит дешевые и грязные хаки, и за это мы ему аплодируем. Его последняя разработка — зарядное устройство LiFePO4, которое он сделал из деталей, которые были у него под рукой, менее чем за 0,50 доллара США. (Хотя мы думаем, что он действительно сделал это для удовольствия.)

В основе схемы лежит программируемый шунтовой стабилизатор TL431, который сам по себе является потрясающим и недооцененным чипом. Если вы не знакомы с TL431 (также известным как LM431), вы обязаны получить техническое описание и подобрать пару при следующем заказе электронных компонентов.На самом деле, это такой замечательный чип, что мы не можем удержаться и не рассказать вам о нем ни минуты.

ТЛ431

Несмотря на вводящий в заблуждение электрический символ, думайте о TL431 как о переключающем транзисторе, активируемом напряжением. Когда напряжение на эталонном выводе ниже 2,5 В, транзистор не работает. Когда напряжение на эталонном контакте выше 2,5 В, транзистор действует как замкнутый переключатель, отводя около 100 мА тока на землю.

Если вы привяжете эталонный контакт к катоду, TL431 будет вести себя как стабилитрон с напряжением пробоя 2.5 В, но это мало. TL431 представляет собой полноценную микросхему с прецизионным опорным уровнем напряжения, компаратором и активным транзистором, собранными внутри. Возможность подавать разные напряжения на опорный вывод и катод делает его интересным.

В простейшей схеме вы можете управлять светодиодом с помощью TL431. Подключите светодиод и токоограничивающий резистор к катоду и заземлите анод TL431. Тогда при напряжении на эталоне выше 2,5В светодиод загорится ярко.2.5В вам не интересно? Вы можете добавить делитель напряжения, чтобы увеличить пороговое значение до любого значения выше 2,5 В, которое вы хотите. Здесь показан светодиод, который загорается только при входном напряжении 5 В или выше. Вы можете использовать эту идею везде, где вам нужен переключатель, активируемый напряжением, например, в качестве монитора низкого напряжения батареи.

Зарядные устройства и обратная связь

TL431 хорош в качестве переключателя, но лучше всего работает с обратной связью. Чтобы сделать стабилизатор напряжения из схемы светодиода, показанной здесь, все, что вам нужно сделать, это добавить транзистор вместо светодиода; пусть TL431 включает транзистор, когда напряжение падает ниже целевого напряжения, и выключает, когда напряжение поднимается выше.Действительно, это дешевое и веселое применение стабилизатора напряжения — то, на чем заканчивают работу почти все TL431 — обеспечение регулирования напряжения в импульсных источниках питания. На самом деле, у вас, вероятно, есть несколько в блоке питания вашего компьютера прямо сейчас.

Итак, вернемся к Ботану Ральфу и его зарядному устройству. Простое зарядное устройство Ральфа, по сути, представляет собой простую схему регулятора напряжения. Он выбрал задающие напряжение резисторы R1 и R2 , чтобы дать ему 2,5 В на TL431, когда на выходе будет 3.6 В, напряжение, при котором батарея LiFePO4 в основном заряжается.

Чтобы увидеть здесь TL431 в действии, сначала представьте, что он не проводит ток (выключен). Ток поступает от блока питания через RB1 и в транзистор, включая его. Напряжение на Vout увеличивается, батарея заряжается, и пропорционально увеличивается напряжение в середине делителя напряжения. Когда оно достигает порога 2,5 В, TL431 включается и потребляет ток, лишая транзистор тока базы и одновременно зажигая светодиод.

Поскольку батареи LiFePO4 любят заряжать постоянным током почти до конца своего диапазона, Ральф выбрал базовый резистор транзистора RB1 , чтобы ограничить максимальный ток, подаваемый на батареи. Он проверил выходной ток полузаряженной батареи, чтобы убедиться, что он прав.

Теперь мы не полностью убеждены, что это схема зарядного устройства постоянного тока. В конце концов, основная схема — это регулятор напряжения. Рассчитывать на то, что коэффициент усиления по току транзистора будет постоянным в зависимости от температуры или разных транзисторов, немного схематично — например, Art of Electronics прямо предупреждает вас об изменчивости значения коэффициента усиления по току.Но элементы LiFePO4 выглядят довольно надежными по сравнению с другими литиевыми батареями, а профиль напряжения действительно варьируется только от 3,4 В при 10% заряда до 3,6 В при 90% заряде. Достаточно постоянный.

В нем также отсутствует ряд функций, которые нам нравятся в других зарядных устройствах LiPO, таких как определение температуры батареи и отключение по завершении зарядки. Но опять же, элементы LiFePO4 достаточно надежны для перезарядки, поэтому ему, вероятно, это сойдет с рук, если он не будет оставлять батареи в зарядном устройстве очень долго.В конце концов, это взлом.

TL431 в естественной среде обитания: рядом с оптоизолятором в дешевом импульсном блоке питания

Итак, во-первых, мы хотели бы поблагодарить Ральфа за то, что он напомнил нам об очень полезной детали для минималистской электроники. Спецификация TL431 полна интересных приложений, и объединенные функции источника опорного напряжения и транзистора, управляемого компаратором, в куске кремния стоимостью в пару центов делают это возможным. Если вам нужен выключатель, управляемый напряжением, где-то в вашем проекте, теперь вы знаете, где искать.

Кен Ширриф написал очень хороший разбор TL431, включающий изображения кристаллов. И для действительно эзотерического использования TL431, вот конструкция кристального радиоприемника, в которой TL431 используется как аудиоусилитель.

Что вы думаете о конструкции зарядного устройства Ральфа? У вас есть любимые трюки для TL431? Какой кусок кремния вы бы назвали необработанным неизвестным драгоценным камнем? Дайте нам знать в комментариях и отправьте совет о частях, которые вы хотели бы видеть в будущем.

Система управления на базе

TL431 в зарядном устройстве.

Контекст 1

… приложения [5]-[7]. Это связано с простотой построения системы управления; выход шунтового регулятора может использоваться непосредственно для управления оптопарой, изолирующей контур управления, и для реализации контроллера требуется очень небольшое количество дополнительных компонентов [8]. Типичная структура такого регулятора показана на рис. …

Контекст 2

… шунтирующий регулятор подключен к системе таким образом, что оба катода (т.т. е. через диод оптопары) и опорный вход подключены к выходному напряжению, образуя двухконтурную систему управления [5]-[11], известную [10] как быстрый контур и медленный контур (рис. 1) из-за их доминирующего частотные диапазоны. Считается, что медленная петля вводит отрицательную обратную связь подобно операционным усилителям [5]-[7]. Опорный вход, однако, является неинвертирующим входом, и поэтому оба контура представляют собой контуры положительной обратной связи по отношению к выходному току системы управления. это …

Контекст 3

… Типичная частота среза [1], [2] составляет около 10 кГц, что соответствует выходному эквивалентному конденсатору 70 нФ. Некоторые шунтирующие стабилизаторы [3] имеют более высокий коэффициент усиления на выходе. Это приводит к увеличению емкости выходного конденсатора на 22,5 и 3,2 Ом соответственно. III. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ Типичная система управления, построенная на базе TL431, показана на рис. 1 и 4, где коэффициент усиления чувствительности по выходному напряжению и его импеданс Тевенина. С точки зрения контурного усиления, важной передаточной функцией является передаточная функция от выходного напряжения к току, протекающему через диодную часть оптопары.Эта передаточная функция на самом деле является суммой медленной и быстрой циклической передачи…

Контекст 4

… (1)-(3) внизу страницы. Результирующие передаточные функции медленного и быстрого контура определены в (1) и (2) соответственно. Обозначения, используемые в (1) и (2) (рис. 1), указаны в …

Контекст 5

… система управления на рис. 1 [3]. Результаты анализа показаны на рис. 8 и сравниваются с идеальной моделью, где бесконечно и равно нулю.Модель, использованная в [5]-[7], дала бы ответ, где амплитуда является идеальной амплитудой, но фаза начинается с 90 вместо 90, как показано на рис. 8. Может быть очевидно, что в худшем случае (рис. 8, ответ 1), …

Контекст 6

… система управления на рис. 1 [3]. Результаты анализа показаны на рис. 8 и сравниваются с идеальной моделью, где бесконечно и равно нулю. Модель, использованная в [5]-[7], дала бы ответ, где амплитуда является идеальной амплитудой, но фаза начинается с 90 вместо 90, как показано на рис.8. Может быть очевидно, что в худшем случае (рис. 8, ответ 1) система управления не намного лучше, чем стабилитрон, включенный последовательно с диодом оптопары. В случае ПИ-управления изменчивость амплитуды и фазы будет выше, увеличивая неопределенность системы управления…

Цепь сильноточного литий-ионного зарядного устройства высокий ток с автоматическим отключением при полном уровне заряда. Для реализации этого можно использовать следующую простую схему.

Вы можете убедиться, что литиевая батарея не заряжена слишком сильно (более 4,2 В), просто используя шунтовой стабилизатор TL431.

Это означает, что когда ячейка достигнет своего максимального напряжения, TL431 начнет проталкивать каждый ампер тока, протекающего через ограничительный резистор, к земле, чтобы шунтировать его и предотвратить попадание тока в литий-ионную ячейку.

Резистор 4,7 Ом ограничивает ток, чтобы он оставался в пределах диапазона шунтирующей емкости TL431.

Для регулирования более высокого тока, как показано на рисунке выше, к TL431 добавлен дополнительный выходной транзистор PNP с использованием конфигурации пары Шиклаи.

Максимальный ток шунта равен 100 мА, которыми может управлять TL431, умноженному на коэффициент усиления PNP-транзистора.

Когда пиковый номинальный ток TL431 перестает ограничивать фактор, единственной проблемой является максимальный ток, который может обеспечить точно описанное зарядное устройство USB, который составляет около 500 мА.

Как только батарея достигает минимального напряжения, токоограничивающий резистор работает при сопротивлении 4,5 Ом. Однако наиболее оптимальным значением будет 4,7 Ом.

Здесь используется транзистор 2SB857 (T2), который был легко доступен при сборе компонентов.Это вполне обычное устройство с 50-В, 4-А и ч fe (мин) 60, номинал. Вы можете попробовать любой другой аналог в соответствии с высокими требованиями к току ячейки

. Это показывает, что почти любой TO220 PNP с аналогичными более высокими токами может справиться с этой задачей. Тот, который мы использовали в нашей конструкции, не был оснащен радиатором. Тем не менее, без какой-либо нагрузки (максимальный ток шунта) транзистор немного прогрелся, но не слишком сильно.

Поскольку PNP-транзистор выполняет большую часть операций зарядки сильнотоком или литий-ионный элемент, а также его коллектор возвращается к отрицательной шине, резистор R4, который является токоизмерительным резистором, может быть включен в вывод коллектора. чтобы активировать второй транзистор T1.

Это действие BJT активирует индикатор полного заряда батареи, LED1. Это было бы особенно сложно с единственным TL431, потому что включение токочувствительного резистора в выводе анода инициировало бы функционирование переменного напряжения смещения относительно его опорной точки.

Резистор, чувствительный к току, в выводе коллектора включен в контур обратной связи и оказывает крайне минимальное влияние на регулирование. P1 точно устанавливает напряжение «заряженной батареи».

Использование LM338

Если ваш литий-ионный аккумулятор имеет ток выше 5000 мАч, то, вероятно, зарядное устройство на базе LM338 будет более подходящим, как описано ниже: батарея до 5 Ач с проверенным IC2 или для батарей 10 Ач, если IC2 правильно заменить на LM396

Конструкция состоит из двух основных уровней: ступени регулятора напряжения IC2 и ступени отключения при перезарядке IC1.

IC2 подключается в обычном режиме регулятора напряжения, где P1 выступает в качестве ручки управления, позволяющей регулировать его для создания необходимого зарядного напряжения на соответствующей литий-ионной батарее на выходе.

Вывод 3 IC1 является считывающим входом IC и заканчивается предустановкой P2 для поддержки регулировки уровня напряжения перезарядки.

Предустановка P2 настроена таким образом, что когда батарея достигает своего полного значения заряда, напряжение на контакте 3 становится больше, чем на контакте 2, способствуя быстрому повышению напряжения на контакте 6 микросхемы.

В тот момент, когда это происходит, высокий уровень от контакта 6 фиксируется на контакте 3 с продолжительным высоким уровнем через R3, D2, замораживая цепь в этом положении.

Вышеупомянутый высокий уровень обычно подается на базу BC547, которая сразу же заземляет вывод ADJ микросхемы IC2, заставляя ее закрыть свое выходное напряжение, что приводит к отключению напряжения на литий-ионной батарее.

Теперь загорается красный светодиод, указывая на полный уровень заряда и условия отключения цепи.

P1, P2 = 10 кОм Предуст.7Vстабилитрон 1/2 Вт

IC1 = 741 операционный усилитель для входа 12 В, LM321 для входа 24 В

IC2 = LM338

Как запустить схему.

В начале не подключайте батарейку к выходу, а поверните P2 так, чтобы его ползунок касался конца земли, другими словами отрегулируйте P2 так, чтобы контакт 3 был равен нулю или уровню земли.

Подайте входное напряжение, отрегулируйте P1, чтобы получить предпочтительный уровень напряжения на выходе, где действительно должна быть подключена батарея, в таком положении будет гореть зеленый светодиод.

Теперь осторожно перемещайте P2 вверх до тех пор, пока красный светодиод не загорится и не зафиксируется в этом положении, избегайте дальнейшего перемещения P2, убедитесь, что зеленый светодиод закрывается в соответствии с горящим красным светодиодом.

Схема теперь предназначена для предпочтительной сильноточной зарядки литий-ионных аккумуляторов от автомобильного аккумулятора или любого источника 12/24 В.


Circuit-Zone.com — Electronic Projects



Усилитель FM-передатчика мощностью 1 Вт Опубликовано в среду, 30 марта 2022 г.   •   Категория: FM-передатчики

Усилитель FM-передатчика мощностью 1 Вт с разумно сбалансированной конструкцией, предназначенный для усиления радиочастот в диапазоне 88–108 МГц. Это может считаться довольно чувствительной конфигурацией при использовании с качественными транзисторами ВЧ-усилителя мощности, триммерами и катушками индуктивности. Он предполагает коэффициент усиления мощности от 9 до 12 дБ (от 9 до 15 раз).При входной мощности 0,1 Вт выходная мощность может быть значительно больше 1 Вт. Транзистор Т1 желательно выбирать исходя из входного напряжения. Для напряжения 12В рекомендуется использовать транзисторы типа 2N4427, КТ920А, КТ934А, КТ904, BLX65, 2SC1970, BLY87. Для напряжения 18-24В возможно использование транзисторов типа 2N3866, 2N3553, КТ922А, BLY91, BLX92A. Вы также можете рассмотреть возможность использования 2N2219 с входным напряжением 12 В, однако это даст выходную мощность около 0,4 Вт.

Опубликовано 14 марта 2022 г.   •   Категория: Разное

Современные модели железных дорог управляются в цифровом виде с использованием протокола Digital Command Control (DCC), аналогичного сетевым пакетам.Эти пакеты данных содержат адрес устройства и набор инструкций, который встроен в виде напряжения переменного тока и подается на железнодорожный путь для управления локомотивами. Большим преимуществом DCC по сравнению с аналоговым управлением постоянным током является то, что вы можете независимо контролировать скорость и направление многих локомотивов на одном и том же железнодорожном пути, а также управлять многими другими осветительными приборами и аксессуарами, используя тот же сигнал и напряжение. Коммерческие декодеры DCC доступны на рынке, однако их стоимость может довольно быстро возрасти, если у вас есть много устройств для управления.К счастью, вы можете самостоятельно собрать простой DCC-декодер Arduino для декодирования DCC-сигнала и управления до 17 светодиодами/аксессуарами на каждый DCC-декодер.

Опубликовано вторник, 1 февраля 2022 г.   •   Категория: FM-радио / приемники

Это, пожалуй, один из самых простых и маленьких FM-приемников для приема местных FM-станций. Простой дизайн делает его идеальным для карманного FM-приемника. Аудиовыход приемника усиливается микросхемой усилителя LM386, которая может управлять небольшим динамиком или наушниками.Схема питается от трех элементов питания типа ААА или АА. Секция FM-приемника использует два радиочастотных транзистора для преобразования частотно-модулированных сигналов в аудио. Катушка L1 и переменный конденсатор образуют контур настроенного резервуара, который используется для настройки на любые доступные FM-станции.

Опубликовано в четверг, 20 января 2022 г.   •   Категория: FM-передатчики

Это сборка известного FM-передатчика Veronica. Передатчик был построен на двух отдельных платах. Первая плата (на фото выше) — это сам передатчик Veronica с выходной мощностью 600 мВт при питании от напряжения 12 В или 1 Вт при питании от напряжения 16 В.Вторая плата представляет собой ВЧ-усилитель мощности, в котором используется транзистор 2SC1971 для усиления выходного сигнала Veronica примерно до 7 Вт. Хотя передатчик может питаться от напряжения 9-16 В, рекомендуется, чтобы и передатчик, и усилитель питались от напряжения 12 В, поскольку 600 мВт является верхним пределом для управления транзистором 2SC1971.

Простой стереофонический FM-передатчик, использующий микроконтроллер AVR Опубликовано вторник, 4 января 2022 г.   •   Категория: FM-передатчики

Я был очарован идеей сделать простой стерео кодер для создания стерео FM передатчика.Не то чтобы стерео много значило для меня вдали от компьютера. Я использую передатчик FM-радиовещания для передачи выходного сигнала моих компьютеров на FM-радио на кухне, в спальне, на подъездной дорожке и в саду. В этих условиях я считаю, что моно достаточно, будь то музыка или радиопрограммы из Интернета, поскольку я все равно в основном занят чем-то другим. Когда я стою на четвереньках в саду, по локоть сажаю куст, музыка действительно не кажется более сладкой, когда она звучит в стерео.Но это не помешало мне увлечься идеей создания стереокодера. Стерео всегда казалось большим количеством схем и беспокойства из-за небольшой выгоды, которую оно давало. То есть до нескольких недель назад.

Опубликовано Пятница, 24 декабря 2021 г.   •   Категория: FM-радио / приемники

Высокочувствительный приемник TEA5711 позволяет принимать удаленные станции на расстоянии более 150 миль (240 км). Хорошая селективность достигается с помощью керамических фильтров с узкой полосой пропускания.Автоматический контроль частоты AFC захватывает станции для приема без дрейфа. Стереоразделение, которое зависит от мощности сигнала, очень заметно на сильных сигналах. А в высококачественных наушниках звук насыщенный, с глубокими базами и высокими высокими частотами, что позволяет часами наслаждаться стереомузыкой.

Простой FM-передатчик своими руками Опубликовано Пятница, 1 октября 2021 г.   •   Категория: FM-передатчики

Вы когда-нибудь задумывались, как так получилось, что вы можете просто настроиться на свой любимый канал FM-радио. Более того, когда-нибудь возникало желание создать собственную FM-станцию ​​на определенной частоте? Ну, если ответ да на любой из этих вопросов, то вы находитесь в правильном месте!.Мы собираемся заняться изготовлением небольшого FM-передатчика для хобби с действительно простым руководством по компонентам и компонентами, которые легко доступны с полки.

Усилитель мощности 50 Вт с LM3886 Опубликовано 31 августа 2021 г.   •   Категория: Усилители

Это моя вторая встреча с LM3886. Я был доволен звуком, который этот чип выдал в первый раз, поэтому я решил сделать еще один усилитель с ним. Схема основана на схеме в даташите на микросхему с небольшими изменениями.Я удалил конденсатор временной задержки, подключенный к выводу MUTE, потому что лучше использовать отдельную схему защиты от постоянного тока, которая имеет аналогичную функциональность. Выходную индуктивность L1 я сделал, намотав 15 витков эмалированного провода на резистор R7. Диаметр проволоки должен быть не менее 0,4 мм. Все было завернуто в термоусадку. Я использовал неполяризованный конденсатор 47 мкФ/63 В для C2. Это может быть обычный электролитический конденсатор, но лучше использовать неполяризованный или биполярный.

BLF147 Усилитель УКВ мощностью 150 Вт Опубликовано 29 июня 2021 г.   •   Категория: FM-передатчики

Одной из последних разработок здесь является усилитель передатчика УКВ мощностью 150 Вт с силовым транзистором BLF147.Результаты очень впечатляющие: более 150 Вт во всем диапазоне при входной мощности 10 Вт и питании 24 В постоянного тока. Более 200 Вт достигается при 28 В постоянного тока и более 250 Вт при горячем смещении 4-5 А в режиме покоя. Печатная плата представляет собой тефлоновую стеклянную плату с печатными линиями передачи и фарфоровыми колпачками. Внешний фильтр гармоник не требуется, так как фильтрация встроена в согласующую схему.

Полностью регулируемый блок питания Опубликовано 26 мая 2021 г.   •   Категория: Блоки питания

В этой схеме используется регулятор LM317, выбранный из-за его встроенной защиты от перегрузки по току и перегрева.Его выходной ток увеличен до 5А транзистором MJ2955. Выходное напряжение регулируется потенциометром VR1. Регулируемое ограничение тока от 60 мА до 5 А обеспечивается операционным усилителем TL071 IC, который используется в качестве компаратора, который контролирует напряжение на резисторах измерения тока 0,1 Ом.

Circuit-Zone.com © 2007-2022. Все права защищены.


Импульсное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов, герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов, аккумуляторов VRLA и гелевых аккумуляторов

Импульсное зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов, герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов, аккумуляторов VRLA и гелевых аккумуляторов

Введение: Импульсное зарядное устройство представляет собой более компактную и легкую альтернативу обычным трансформаторным зарядным устройствам.Он также позволяет точно регулировать целевое зарядное напряжение. По своей настройке он может заряжать аккумуляторы разных типов и в различных режимах. Я описываю зарядное устройство для аккумулятора с номинальным напряжением 12 В, но его можно модифицировать, например, до 6 В или 24 В.
Описание схемы: Это зарядное устройство работает по принципу импульсного источника питания. Он построен аналогично обычному обратноходовому импульсному источнику питания со встроенным цепь UC3842 и TL431.Отличие только в том, что вспомогательное питание для IO1 получается не от вспомогательной обмотки, а отбрасывается от сети с помощью силового резистора R1. Преимущество такого способа в том, что источник питания в текущем режиме надежен (не зацикливается) и нет необходимости использовать вспомогательную обмотку. Напряжение стабилизируется схемой IO2. Обратная связь осуществляется через оптопару. Заданное напряжение можно отрегулировать триммером или потенциометром P1 (можно установить в диапазоне около 12 — 16В).Отрегулируйте с помощью вольтметра, подключенного к выходу, без подключенной батареи. В зарядное устройство также может быть встроен вольтметр. Ток косвенно регулируется токоизмерительным резистором R2 на первичной стороне. Этой более простой версии достаточно, потому что текущая настройка не так критична, как настройка напряжения. При значениях на диаграмме зарядный ток составляет около 3,5 А. Зарядный ток можно изменить, изменив R2 (меньше сопротивление — больше ток и наоборот).Остерегайтесь глупого увеличения тока — вся цепь должна быть рассчитана на желаемый ток. Зарядное устройство на схеме ниже рассчитано на аккумуляторы с номинальным напряжением 12В. Вы можете изменить его на 6 В или 24 В, изменив коэффициент обмотки трансформатора (число вторичных витков) и некоторые компоненты на вторичной стороне, включая делитель напряжения. Для сборки зарядного устройства я использовал обломки старого импульсного блока питания 15В/4,5А. Можно конечно собрать на своей печатной плате.Я использовал оригинальный трансформатор. Коэффициент трансформации составляет около 4:1 (для полевого МОП-транзистора на 500 В). Зарядное устройство может использовать любой обратноходовой трансформатор от SMPS примерно 12 — 20В. рассчитан на достаточный ток. МОП-транзистор с номинальным напряжением 600 В позволяет использовать соотношение первичной и вторичной обмотки трансформатора до 10:1. Следует следить за тем, чтобы напряжение на транзисторе Т1 не превышало его номинала (рекомендуется не превышать 80% от допустимого абсолютного максимального значения). Напряжение на первичной обмотке Tr1 (отношение x выходное напряжение) добавляется к входному напряжению (около 325 В, это выпрямленные 230 В переменного тока).Пример: при коэффициенте трансформации 4:1 и выходном напряжении 16 В T1 получает примерно 4 x 16 В + 325 В = 389 В. Трансформатор Tr1 должен иметь правильную ориентацию обмотки, обозначенную точками (несоблюдение этого правила может привести к поломке). Рабочая частота около 40 кГц. Светодиод 1 сигнализирует о переходе в режим источника напряжения. Транзистор Т1 — любой быстродействующий MOSFET с U DS 500-600В и сопротивлением в состоянии R DSoн не более 800мкОм, например IRF840 или STP9NK50Z. Диод D1 — любой сверхбыстродействующий диод с обратным напряжением не менее 200В, током 10А и временем обратного восстановления лучше до 50нс, например С10П20Ф (200В, 10А, 35нс).T1 и D1 должны быть размещены на радиаторе. Максимальная потребляемая мощность этого зарядного устройства составляет 65 Вт. Время зарядки зависит от емкости аккумулятора, эффективности процесса зарядки и исходного состояния заряда. Пример: пустая батарея емкостью 35 Ач теоретически зарядит 35 Ач: 3,5 А = 10 ч. На практике это может быть 15 часов, потому что процесс зарядки не имеет 100% эффективности, а примерно 2/3, и поэтому время умножается примерно в 1,5 раза. Зарядное устройство можно использовать для аккумуляторов емкостью от 7 до 120 Ач.Сначала подключите зарядное устройство к аккумулятору, а затем к сети. Отключил сначала от сети, потом от аккумулятора.
Зарядка обычных (автомобильных) аккумуляторов: При зарядке обычных (автомобильных) залитых свинцово-кислотных аккумуляторов относительно малыми токами по сравнению с их емкостью нам не нужно беспокоиться о перезарядке. Если вы будете заряжать до фазы газообразования («барботажа»), потеря дистиллированной воды не является разрушительной, потому что вы можете долить воду в эту фазу. тип аккумулятора.Если мы хотим заряжать без значительного газообразования и потери воды, ставим напряжение около 14,4 В. Зарядное устройство можно настроить на более низкое напряжение (около 13,6 В) и использовать для сохранения аккумулятора (режим обслуживания). Сильно разряженный аккумулятор можно восстановить, подав повышенное напряжение 16 В. (в этом режиме отключите аккумулятор от автомобиля!). При обычной зарядке нет необходимости в большинстве случаев отключать аккумулятор. Некоторым автомобилям может не нравиться отсоединенный аккумулятор.
Зарядка аккумуляторов VRLA и гелевых аккумуляторов: Если вы заряжаете батареи VRLA (свинцово-кислотные батареи с клапанным регулированием), батареи Pb, аналогичные гелевые батареи (элементы) или батареи AGM (абсорбированное стекловолокно), обратите больше внимания на зарядное напряжение. В этих типах аккумуляторов обычно указываются два зарядных напряжения: 1) напряжение в режиме ожидания, что ниже. Это уровень зарядки, например, в ИБП. Это напряжение может быть подключено постоянно. Благодаря этому батарея всегда заряжена.Это напряжение находится в диапазоне от 13,5 до 13,8 В для приведенного ниже примера батареи. 2) Для циклов, что выше. Аккумулятор заряжается до этого напряжения при циклическом использовании (заряд-разряд). Батарея не должна быть постоянно подключена к зарядному устройству, настроенному на это напряжение. Для батареи нашего примера это напряжение составляет 14,4 — 15В. Нужно ли отключать аккумулятор после зарядки в этом режиме. Также необходимо следить за тем, чтобы не превысил максимальный ток.Эти значения обычно указаны на аккумуляторе или в его документации. Эти аккумуляторы нельзя перезаряжать.

Внимание!!! Конструкция импульсного блока питания не для новичков, так как большая часть его цепей подключена к сети. Напряжение сети может возникнуть на выходе при плохой конструкции! Конденсаторы могут оставаться заряженными до опасного напряжения даже после отключения от сети. Не только вход переменного тока, но и выход должны иметь соответствующий предохранитель, в противном случае существует риск возгорания.При зарядке, особенно при перезарядке аккумулятора, могут образовываться взрывоопасные газы. Аккумуляторы содержат опасную серную кислоту. Все, что вы делаете, вы делаете на свой страх и риск.



Схема включения зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов, герметичных свинцово-кислотных аккумуляторов, аккумуляторов VRLA и гелевых аккумуляторов


Плата SMPS до переделки в зарядное устройство


Плата SMPS после переделки в зарядное устройство


Зарядное устройство встроено в коробку из небольшого ATX.


Готовое зарядное устройство


Пример свинцово-кислотного герметизированного свинцово-кислотного аккумулятора (VRLA) 12В 7,2Ач.


Этикетка герметичного свинцово-кислотного аккумулятора (VRLA) со значениями зарядного напряжения


Пример традиционной залитой автомобильной (автомобильной) батареи 12В 44Ач.

Добавлено: 21.11.2011
дом

Зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов Workbench

— ЭлектроСхематика.ком

Несколько недель назад я начал собирать вышедшие из строя аккумуляторы для ноутбуков, особенно современные смарт-аккумуляторы. Эти аккумуляторные батареи нельзя отремонтировать, просто заменив неисправные литий-ионные элементы 18650 новыми элементами. Вы можете разобрать батареи и использовать их повторно, если вам повезет. Часто вы получаете полдюжины одноэлементных литий-ионных аккумуляторов 18650. Выбросьте разряженные батареи и переназначьте остальные.

 

Если вы знаете, что делаете, это отличный способ запастись «низкокачественными» литий-ионными батареями для ваших небольших хобби-проектов по электронике.Если вы собираетесь попытаться это сделать, вы должны помнить, что существует реальная возможность возгорания, если вы поспешно выдернете крышку аккумуляторного блока ноутбука. Никогда не позволяйте металлическому инструменту случайно соприкасаться с точками пайки внутри. Будьте очень осторожны, в сонную полночь один из аккумуляторов моего ноутбука мгновенно запылал!

 

Зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов Workbench

Очевидно, вам нужно автономное зарядное устройство для восстановления литий-ионных элементов/аккумуляторов, извлеченных из старых/вышедших из строя аккумуляторов для ноутбуков.Вы можете найти несколько таких схем зарядных устройств здесь, но большинство из них основаны на специализированных микросхемах зарядных устройств для литий-ионных аккумуляторов серий MCP, LTC, TP… (это хорошо). На этот раз я даю вам грубую схему с помощью старой доброй микросхемы регулируемого линейного стабилизатора напряжения — LM317 (возможно, у вас может быть дюжина в вашем барахле). Следующим компонентом, используемым в конструкции, является регулируемая прецизионная шунтирующая микросхема TL431, снова очень дешевый и простой в использовании компонент, доступный повсеместно.

 

Во-первых, обратите внимание, что этот быстрый дизайн не пытается заменить специальную схему зарядного устройства для литий-ионных аккумуляторов.Это настольное зарядное устройство очень гибкое и позволяет заряжать литий-ионные аккумуляторы 1S (3,7 В) и 2S (7,4 В), если вы готовы внести небольшие изменения в конструкцию. По сути, схема настроена как универсальное настольное зарядное устройство с ограничением по току для 1S Li-ion.

Теперь взгляните на схему:

Как указано выше, эта базовая конструкция предназначена для литий-ионных аккумуляторов 1S, поэтому для практической работы схемы требуется внешний источник питания 9 В/1 А. Это рекомендуемое входное напряжение (VIN), так как самой IC1 требуется запас до 3 В для работы в режиме регулирования.Вы можете условно подать постоянное напряжение, близкое к 14 В, если хотите зарядить два элемента последовательно (2S). LM317T (IC1) — это простой источник питания с ограничением по току, настроенный на выходное напряжение 4,2 В постоянного тока. TL431A (VR1) используется в качестве опорного напряжения для установки этого выхода. Максимально доступный выходной ток составляет 1,5 А для IC1, здесь он оценивается в 570 мА с помощью резистора 2,2 Ом/2 Вт (R1). Аналогичным образом резисторная цепь R3-R4 устанавливает выходное напряжение на уровне 4,2 В — это целевое напряжение 3,7 В (номинальное) литий-ионного аккумулятора. Вы должны выбрать «мощный резистор» с минимальной номинальной мощностью 2 Вт для R1.Кроме того, вы должны использовать резисторы с допуском 1% для R3 и R4.

Вот так выглядит моя быстрая сборка макетной платы. Не следуйте тому, что я сделал. Никогда не пытайтесь собрать эту схему на макетной плате. Всегда используйте перфорированную плиту хорошего качества для своей конструкции. Не забудьте установить IC1 на мощный радиатор. Естественно, IC1 и R1 будут нагреваться во время работы. Будьте готовы к этому!

Кроме того, в этой схеме необходим конденсатор 100 нФ (C1), потому что в техническом описании LM317 сказано, что мы должны включать конденсатор, если LM317 не находится в непосредственной близости от конденсаторов фильтра источника питания.Керамический или танталовый конденсатор емкостью 100 нФ или 1 мкФ обеспечит достаточный шунт для этого приложения. Диод 1N4007 (D1) обеспечивает путь разряда с низким импедансом для предотвращения разряда батареи на выход LM317.

 

Еще одно ремесло выходного дня

Это дополнительная/дополнительная схема для индикации состояния зарядки аккумулятора. Маленькая схема контролирует напряжение на батарее, пока светодиод горит, и как только оно достигает предварительно установленного порога (4.2В), светодиод гаснет, указывая на полностью заряженную батарею, т.е. просто на индикацию окончания зарядки. Порог задается резисторной сетью R5-R6. С небольшой доработкой вы можете изменить эту простую схему в качестве индикатора/предупреждения о низком заряде батареи.

Это моя макетная версия:

 

 

Не буду вдаваться в подробности TL431, все хорошо описано в его даташите. Вы также можете найти несколько проектов «сделай сам», связанных с TL431, в этом пространстве.

 

Пока ничего страшного, верно?

Из старого аккумулятора ноутбука можно вытащить много полностью рабочих аккумуляторов 18650. И вы можете использовать это грубое зарядное устройство для верстака, чтобы эффективно заряжать их. Из практики многонедельного использования могу сказать, что моя настольная зарядка подойдет и вам. Это нестандартный дизайн. Объединенная схема приведена ниже для вашего быстрого ознакомления. Попробуйте!

 

 

Взлом прошивки батареи ноутбука?

Еще раз отметим, что аккумулятор для ноутбука — это больше, чем просто последовательно-параллельная комбинация литий-ионных аккумуляторов.Внутри находится интеллектуальная плата контроллера, которая отслеживает все, что связано с системой управления питанием. Прошивка может быть прочитана и запрограммирована с использованием протокола I 2 C.

 

 

Далее я поделюсь парой простых советов и приемов, которые вы можете использовать, чтобы взломать смарт-аккумулятор ноутбука, не видя исходящего от него волшебного дыма. Так что, возможно, следите за новостями о взломе современных аккумуляторов для ноутбуков.

Реверс-инжиниринг TL431, крайне распространенная микросхема, о которой вы не слышали / Хабр.Барс в статье упомянул свой разговор с Кеном, но этой переведенной статьи еще не было.

Фотография кристалла интересной, но малоизвестной микросхемы TL431, используемой в блоках питания, позволяет понять, как реализованы аналоговые схемы в кремнии. Несмотря на то, что схема на фото выглядит как какой-то лабиринт, сама микросхема относительно проста, и исследовать ее можно без особого труда. В своей статье я попытаюсь объяснить, как транзисторы, резисторы и другие радиодетали упакованы в кремний для выполнения своих функций.


Фотография кристалла TL431. Оригинальные Зептобары.

TL431 представляет собой «программируемый прецизионный источник опорного напряжения» [1] и обычно используется в импульсных источниках питания для обеспечения обратной связи при слишком высоком или, наоборот, малом выходном напряжении. Используя часть схемы, называемую запрещенной зоной (опорное напряжение, величина которого определяется шириной запрещенной зоны), TL431 обеспечивает стабильное опорное напряжение в широком диапазоне температур. На блок-схеме TL431 2.Видно 5-вольтовый источник опорного сигнала и компаратор, но глядя на фото кристалла видно, что внутреннее устройство микросхемы отличается от рисунка.


Блок-схема TL431 взята из таблицы данных.

TL431 имеет долгую историю: он был выпущен еще в 1978 году [2] и с тех пор используется во многих устройствах. Он помог стабилизировать напряжение в блоке питания для Apple II, а сейчас используется в большинстве блоков питания ATX [3] и даже в зарядных устройствах для iPhone и других устройств.И MagSafe-коннекторы, и адаптеры для ноутбуков, и микрокомпьютеры, драйверы светодиодов, блоки питания для аудиоаппаратуры, видеоприставок, телевизоров [4]. Вся эта электроника имеет TL431.

На фотографиях ниже показан TL431 внутри шести разных блоков питания. TL431 доступен в различных формах и размерах. Два наиболее популярных форм-фактора показаны ниже. [5] Возможно, причина того, что TL431 не привлекает особого внимания, заключается в том, что он больше похож на обычный транзистор, чем на микросхему.


Шесть примеров цепей питания с использованием TL431.Верхний ряд: дешевый 5-вольтовый блок питания, дешевое зарядное устройство для телефона, зарядное устройство для Apple iPhone (на фото еще можно увидеть вариант GB9). Нижний ряд: адаптер MagSafe, USB-память KMS, блок питания Dell ATX (оптопары на переднем плане)

Как электронные компоненты выглядят в кремнии?


TL431 — очень простая микросхема, и понять ее логику на кремниевом уровне вполне можно при внимательном рассмотрении фото. Я покажу, как реализованы транзисторы, резисторы, перемычки и конденсаторы.А потом проведу полный реверс-инжиниринг этого чипа.

Реализация различных типов транзисторов


В чипе используются биполярные транзисторы как npn, так и pnp (в отличие от чипов типа 6502, в которых использовался MOSFET). Если вы изучали электронику в школе или университете, вы, возможно, видели схему npn-транзистора (подобную приведенной ниже), которая показывает коллектор (обозначенный C), базу (B) и эмиттер (E). Транзистор изображен как своего рода сэндвич с P-слоем между двумя N-слоями, такое расположение слоев характеризует транзистор как npn.Однако оказывается, что в микросхеме нет абсолютно ничего похожего на эту схему. Даже база не в центре!

Условное обозначение и структура транзистора npn.

На фото ниже вы можете рассмотреть один из транзисторов TL431. Цветовые различия в розовых и фиолетовых областях вызваны различным легированием кремния для формирования областей N и P. Светло-желтые участки — металлический слой чипа, расположенный поверх кремния. Такие участки нужны для обеспечения возможности подключения проводников к коллектору, эмиттеру и базе.

Внизу фотографии нарисовано поперечное сечение, примерно изображающее конструкцию транзистора. [6] Видно, что деталей на нем намного больше, чем в npn-сэндвиче из книг, Однако, если присмотреться, в сечении под эмиттером (E) можно найти тот самый npn, из которого состоит транзистор. Эмиттерный проводник соединен с кремнием N+. Под ним находится P-слой, соединенный с базовым контактом. Еще ниже находится слой N+, соединенный с коллектором (не напрямую).[7] Транзистор заключен в кольцо P+ для изоляции от соседних компонентов. Так как большинство транзисторов в TL431 относятся к типу npn, то после того, как они разобраны первый раз, их очень легко найти на фото и определить нужные контакты.


npn-транзистор с фотографии кристалла TL431 и его структура в кремнии.

Выходной npn-транзистор намного больше остальных, так как он должен выдерживать полную токовую нагрузку.Большинство транзисторов работают с микроамперами, а этот выходной транзистор поддерживает токи до 100 миллиампер. Для работы с такими токами его делают крупнее (занимает 6% всего кристалла), а на эмиттере и коллекторе имеют широкие металлические разъемы.

Топология выходного транзистора сильно отличается от других транзисторов npn. Создается, так сказать, сбоку, плоскостная структура вместо глубокой, а база располагается между эмиттером и коллектором. Металл слева соединен с десятью эмиттерами (голубоватый кремний N-типа), каждый из которых окружен розовым Р-слоем, являющимся базой (средним проводником).Коллектор (правая сторона) имеет только один большой контакт. Эмиттерный и базовый проводники образуют вложенную «гребенку». Обратите внимание, что металл коллектора становится шире сверху вниз, чтобы поддерживать высокие токи в нижней части транзистора.



Транзисторы типа Pnp имеют совершенно другую структуру. Они состоят из круглого эмиттера (Р), окруженного базовым кольцом (Н), которое, в свою очередь, окружено коллектором (Р). Таким образом получается горизонтальный сэндвич, вместо обычной вертикальной структуры npn-транзисторов.[8]

На приведенной ниже схеме показан один из этих pnp-транзисторов, а в поперечном сечении показана кремниевая структура. Стоит отметить, что хотя металлический контакт для базы расположен в углу транзистора, он электрически связан через области N и N+ с активным кольцом, которое проходит между коллектором и эмиттером.


Структура транзистора pnp.

Реализация резисторов в микросхеме


Резисторы являются ключевым компонентом практически любой аналоговой схемы.Они выполнены в виде длинной полоски легированного кремния. (Похоже, в этом чипе использовался кремний P-типа). Различные сопротивления достигаются с использованием различных участков материала — сопротивление пропорционально площади.

Внизу заметны три резистора — они образованы тремя длинными горизонтальными полосками кремния. Через них проходят желтоватые металлические проводники. Место соединения металлического слоя и резистора выглядит как квадраты. Расположение этих контактов задает длину резистора и, соответственно, его сопротивление.Например, сопротивление нижнего резистора немного больше остальных, потому что контакты расположены на большем расстоянии. Верхние два резистора соединены металлическим слоем слева вверху.


Резисторы

Резисторы в микросхемах имеют очень плохой допуск — сопротивление между микросхемами может различаться на 20% из-за различий в производственном процессе. Очевидно, что это серьезная проблема для прецизионных микросхем, таких как TL431. Поэтому TL431 сконструирован таким образом, что важной характеристикой является не удельное сопротивление, а коэффициент сопротивления.Конкретные значения сопротивлений не имеют большого значения, если сопротивления изменяются в одинаковой пропорции. Второй способ снижения зависимости от эффекта изменчивости — топология самого чипа. Резисторы расположены на параллельных дорожках одинаковой ширины, чтобы уменьшить влияние любой асимметрии сопротивления кремния. Кроме того, они размещены рядом друг с другом, чтобы свести к минимуму отклонения свойств кремния между разными частями чипа. Помимо всего этого,

Силиконовые перемычки для настройки сопротивления


Вот чего я не ожидал в TL431, так это перемычки для регулировки сопротивлений.Во время изготовления чипа эти перемычки можно снять, чтобы отрегулировать сопротивление и повысить точность чипа. Некоторые из более дорогих чипов имеют сопротивления, которые можно удалить с помощью лазера, который просто выжигает часть резистора перед упаковкой. Точность этого метода намного выше, чем у перемычек.

Цепочка перемычек показана на фото ниже. Он содержит два параллельных резистора (на фото они выглядят как один элемент) и перемычку. В нормальном состоянии эта перемычка шунтирует резисторы.При изготовлении микросхемы можно измерить ее характеристики, а если требуется большее сопротивление, то к площадкам подключают два щупа и подают большой ток. Этот процесс сжигает перемычку, добавляя небольшое сопротивление цепи. Таким образом, сопротивление всей цепи можно немного подкорректировать для улучшения характеристик микросхемы.


Перемычка сопротивления

Конденсаторы


TL431 содержит только два внутренних конденсатора, но они сделаны двумя совершенно разными способами.

Первый конденсатор (под текстом «TLR431A») образован диодом с обратным смещением (красноватая и фиолетовая полосы). Обратный слой в диоде имеет емкость, которую можно использовать для формирования конденсатора (подробнее). Основным ограничением этого типа конденсатора является то, что емкость изменяется в зависимости от напряжения, потому что изменяется ширина обратного слоя.


Конденсатор с p-n переходом. Строка производителя написана с использованием металла, нанесенного поверх кремния.

Второй конденсатор устроен совершенно по-другому и больше похож на обычный конденсатор с двумя пластинами.Смотреть не на что — он состоит из большой металлической пластины с N+кремниевой подложкой в ​​качестве второй пластины. Для того, чтобы поместиться рядом с другими частями цепи, она имеет неправильную форму. Этот конденсатор занимает около 14% площади кристалла, что свидетельствует о том, что конденсаторы в микросхемах очень неэффективно используют пространство. В даташите упоминается, что оба конденсатора по 20 пикофарад, но не знаю, насколько этому можно верить.


Конденсатор.

Обратный инжиниринг TL431



Маркированный кристалл TL431.

На схеме выше элементы на кристалле выделены и названы, а затем перенесены на рисунок ниже. После всех пояснений ранее, я думаю, структура любого элемента должна быть ясна. Три вывода микросхемы подключены к реф, анодной и катодной площадкам. Чип имеет один уровень металлизации (светло-желтый) для соединения компонентов. На чертеже сопротивление задано относительно неизвестного R. Наверное, 100 Ом вполне подойдет, но точное значение не знаю.Самым большим сюрпризом стало то, что характеристики элементов сильно отличались от тех, что ранее публиковались в других схемах. Эти характеристики принципиально влияют на то, как стабилитрон обычно работает с напряжением запрещенной зоны. [9]


Чертеж TL431

Как работает микросхема?


Работа TL431 со стороны выглядит достаточно прямолинейно — если на контакт «ref» подать напряжение выше 2,5 вольт, то выходной транзистор проводит ток между катодом и анодом.В блоке питания это увеличивает ток, поступающий на микросхему управления (косвенно), и влечет за собой снижение мощности БП, после чего напряжение падает до нормального уровня. Таким образом, БП используют TL431 для того, чтобы стабильно держать необходимое выходное напряжение.

Самая интересная часть микросхемы — опорное напряжение, равное ширине запрещенной зоны. [десять]. На фото кристалла видны ключевые элементы: эмиттерная область транзистора Q5 в 8 раз больше, чем у Q4, поэтому два транзистора по-разному реагируют на температуру.Выходные сигналы с транзисторов объединяются через резисторы R2, R3, R4 в нужной пропорции для компенсации температурных воздействий, и формируют устойчивый опорный сигнал. [11] [12]

Напряжения с термостабилизированной запрещенной зоны подаются на компаратор, входом которого являются Q6 и Q1, а Q8 и Q9 управляют им. Наконец, выход компаратора проходит через Q10 для управления выходным транзистором Q11.

«Открыть» чип низкотехнологичным методом


Для получения фотографии кристаллического скола обычно требуется его растворение в опасных кислотах и ​​фотографирование самого кристалла с помощью дорогого металлографического микроскопа.(Zeptobars описал этот процесс здесь). Мне было интересно, что произойдет, если я просто сломаю TL431 зажимными щипцами и посмотрю на него в дешевый микроскоп. В процессе я сломал кристалл пополам, но все равно получил интересные результаты. На изображении виден большой медный анод внутри корпуса, который по-прежнему работает как радиатор. Рядом с ним кристалл (по крайней мере, большая его часть), который крепился на аноде внутри белого круга. Заметили, насколько сам кристалл меньше своего тела?


Корпус TL431, внутренний анод и большая часть кристалла.

С помощью простого микроскопа получил фото снизу. Несмотря на то, что, очевидно, такого же качественного изображения, как у Зептобаров, я не получил, структура микросхемы видна гораздо лучше, чем я ожидал. Этот эксперимент показывает, что можно снимать корпуса микросхем и фотографировать кристалл, даже не прикасаясь к различным опасным кислотам. Сравнивая мой снимок дешевого TL431, заказанного на eBay, с TL431, сфотографированным Zeptobars, я вижу их идентичность. Так как его микросхема не совпадает с опубликованными чертежами, я задался вопросом, не остановились ли они на каком-то этапе производства той странной версии микросхемы.Но я думаю, что это предположение неверно.


Фрагмент кристалла, сфотографированный под микроскопом.

Заключение


Является ли TL431 самым распространенным чипом, о котором люди не слышали? Нет надежного способа проверить, но я думаю, что это хороший кандидат. Никто, кажется, не публиковал данные, при которых еще один чип будет производиться в больших количествах. В некоторых источниках утверждается, что таймер 555 — самая распространенная микросхема с миллиардными тиражами каждый год (я не очень верю в такое большое количество).Но TL431 определенно занимает достаточно высокое место в списке распространенности. Скорее всего, у вас сейчас под рукой есть TL431 в каком-то устройстве (зарядное устройство для телефона, адаптер питания для ноутбука, блок питания для ПК или монитора). Отличие 555 или 741 от TL431 в том, что эти микросхемы настолько широко известны, что стали чуть ли не частью поп-культуры — книг, футболок и даже кружков. Но если вы не работаете с блоками питания, велика вероятность, что вы никогда не слышали о TL431. Вот я и отдал свой голос за TL431 в такой странной номинации.Если у вас есть другие варианты фишек, незаслуженно проигнорированные, оставляйте комментарии.

Благодарность


Хрустальные снимки, сделанные Zeptobars (кроме моего). Рисунок и анализ основаны на работе Cristophe Basso [12]. Кроме того, я значительно улучшил свой анализ благодаря обсуждениям с Michael из Zeptobars и группой Visual 6502, в частности B. Engl.

Примечания и ссылки


1. В связи с тем, что TL431 не имеет самой распространенной функции, стандартного названия элемента такого рода не существует.В разных даташитах даны такие названия: «регулируемый шунтирующий стабилизатор», «программируемый прецизионный источник опорного напряжения», «программируемый шунтовый источник опорного напряжения», «программируемый стабилитрон». ↑

2. Происхождение TL431 я раскопал в Справочнике по регулятору напряжения, изданном Texas Instruments в 1977 году. Предшественником этой микросхемы был TL430, выпущенный как регулируемый шунтирующий стабилизатор в 1976 году. TL431 был создан в том же 1976 году как обновление к TL430 с улучшенной точностью и стабильностью, и поэтому был назван регулируемым прецизионным шунтирующим стабилизатором.В 1977 году он был анонсирован как один из будущих продуктов TI, а в 1978 году он уже поступил в продажу. Еще одним анонсом был TL432, который должен был называться «Блок сборки таймера/стабилизатора/компаратора» и состоять из источника опорного напряжения, компаратора и транзисторный усилитель по предварительному техпаспорту. Но на момент выпуска TL432 о плане обеспечения «строительными блоками» забыли. TL432 стал аналогом TL431 с другой цоколевкой для более удобной разводки печатной платы (datasheet).↑

3. Современные блоки питания ATX (пример один, пример два) часто содержат по три TL431. Один для обратной связи с резервным питанием, второй для обратной связи по цепи основного питания, а третий взят как линейный стабилизатор на выходное напряжение 3,3В. ↑

4. Интересно посмотреть на импульсные блоки питания, не использующие TL431. В более ранних моделях в качестве источника опорного напряжения использовался эталонный стабилитрон. Например, такое практиковалось в первом экземпляре блока питания для блоков Apple II (Astec AA11040), но вскоре внесли замену в стабилитрон TL431 — Astec AA11040, ревизию Bed и.В Commodore CBM-II, Model B, использовалось необычное решение — TL430 вместо TL431. В исходном блоке питания для IBM PC использовался эталонный стабилитрон (вместе с кучей операционных усилителей). Позже в БП для ПК часто использовался ШИМ-контроллер TL494, который уже содержал опорное напряжение для вторичной цепи. Другие блоки питания могут содержать SG6105, который уже включает два TL431.
Зарядные устройства для телефонов обычно используют TL431. Редко можно найти дешевую подделку этого элемента: проще вместо него взять стабилитрон и сэкономить пару копеек.Еще одним исключением могут быть зарядные устройства, например, для iPad. В них реализована стабилизация в первичной цепи и абсолютно не требуется обратной связи по выходному напряжению. В своей статье про блоки питания я описал это подробнее. ↑

5. TL431 доступен в большем количестве вариантов шасси, чем я думал. На двух фото TL431 выполнен в «транзисторном» корпусе с тремя ножками (ТО-92). На остальных фото показан вариант SMD в SOT23-3. TL431 также может быть в 4-контактном, 5-контактном, 6-контактном и 8-контактном корпусе SMD (SOT-89, SOT23-5, SOT323-6, SO-8 или MSOP-8).Кроме того, его можно встретить в увеличенном варианте ТО-252 или даже в виде 8-выводной микросхемы (ДИП-8). ( картинки ). ↑

6. Более подробную информацию о том, как устроен биполярный транзистор в кремнии, можно найти много где. Полупроводниковая технология дает хороший обзор транзисторного устройства npn. Презентация Basic Integrated Circuit Processing очень подробно описывает производство микросхем. Даже схемы из Википедии очень интересны. ↑

7. Возможно, вам интересно, почему такое терминологическое разделение коллектора и эмиттера, если в нашей простой транзисторной схеме они абсолютно симметричны? Ведь оба подключены к N-слою, какая разница? Но как видно на фото кристалла коллектор и эмиттер не только сильно отличаются по размеру, но и сплавление происходит по разному.Если поменять местами коллектор и эмиттер, у транзистора будет очень слабый коэффициент передачи. ↑

8. Транзисторы pnp в TL431 имеют кольцевую структуру, которая сильно отличается от npn. Эта круговая структура проиллюстрирована в книге «Проектирование аналоговых микросхем» Ганса Камензинда, автора книги «Таймер 555». Если вы хотите узнать больше о том, как работают аналоговые схемы, я рекомендую эту книгу, в которой этот вопрос подробно объясняется с минимумом математики. Бесплатная PDF или бумажная версия.
Кроме того, структуру транзисторов pnp можно найти в Principles of Semiconductor.А в книге «Анализ и проектирование аналоговых интегральных схем» рассказывается о подробных моделях биполярных транзисторов и о том, как они реализованы в микросхемах. ↑

9. Транзисторы и резисторы на микросхеме, которые я исследовал, имеют совершенно другие характеристики по сравнению с опубликованными ранее. Эти характеристики принципиально определяют работу стабилитрона с запрещенным напряжением. Конкретно в предыдущих схемах R2 и R3 были в соотношении 1 к 3, а у Q5 зона эмиттера была в два раза больше, чем у Q4.Глядя на фото кристалла, вижу, что R2 и R3 имеют одинаковое сопротивление, а у Q5 эмиттерная зона в 8 раз больше, чем у Q4. Исходя из таких соотношений между характеристиками, мы получаем другое ΔVbe. Чтобы компенсировать разницу между реальными характеристиками и расчетными, в прошлом схемы R1 и R4 также делались другими, чем на кристалле. Я уточню этот момент более подробно далее в статье, но сразу отмечу: Vref = 2 * Vbe + (2 * R1 + R2) / R4 * ΔVbe должно быть около 2.5 вольт. Обратите внимание, что имеет значение не удельное сопротивление резисторов, а их соотношение. Как я уже писал ранее, это помогает нивелировать плохую переносимость резисторов в микросхеме. На микросхеме Q8 сформирован из двух параллельных транзисторов. Но я не могу понять, что стоит за этим странным решением. Я ожидал, что Q8 и Q9 будут идентичны, чтобы построить сбалансированный компаратор. Моя основная теория заключается в том, что это делается для регулировки опорного напряжения, чтобы оно достигало 2,5 В. Б. Энгл предположил, что это может помочь устройству работать лучше при низком напряжении.На микросхеме Q8 сформирован из двух параллельных транзисторов. Но я не могу понять, что стоит за этим странным решением. Я ожидал, что Q8 и Q9 будут идентичны, чтобы построить сбалансированный компаратор. Моя основная теория заключается в том, что это делается для регулировки опорного напряжения, чтобы оно достигало 2,5 В. Б. Энгл предположил, что это может помочь устройству работать лучше при низком напряжении. На микросхеме Q8 сформирован из двух параллельных транзисторов. Но я не могу понять, что стоит за этим странным решением. Я ожидал, что Q8 и Q9 будут идентичны, чтобы построить сбалансированный компаратор.Моя основная теория заключается в том, что это делается для регулировки опорного напряжения, чтобы оно достигало 2,5 В. Б. Энгл предположил, что это может помочь устройству работать лучше при низком напряжении.↑

10. Не буду вдаваться в подробности реализации стабилитрона с запрещенным напряжением, не говоря уже о том, что его название звучит как название какого-то сумасшедшего квантового устройства, но, по сути, это всего лишь пара транзисторов. Чтобы понять, как работает этот стабилитрон, вы можете ознакомиться со статьей «Как сделать опорное напряжение запрещенной зоны за один простой урок» Пола Брокау, изобретателя одноименного стабилитрона.Кроме того, есть еще такая презентация. ↑

11. В каком-то смысле схема запрещенной зоны в TL431 работает в противоположном направлении по сравнению с обычной запрещенной зоной, которая подает правильное напряжение на эмиттер, чтобы получить желаемое значение на выходе. Однако TL431 принимает опорное напряжение в качестве входного, а эмиттеры используют в качестве входных сигналов для компаратора. Другими словами, в отличие от блок-схемы, внутри TL431 входной «опорный» сигнал не сравнивается с каким-либо стабильным опорным напряжением.Вместо этого вход ref генерирует два сигнала для компаратора, которые совпадают, если входное напряжение составляет 2,5 вольта. ↑

12. Статей про TL431 много, но все они с уклоном в матан и ждут от читателя каких-либо начальных знаний в теории автоматического управления, графах Боде и тд.

0 comments on “Зарядное устройство на tl431 схема: Зарядное устройство на tl431 схема

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.