Чи має TL431 “напруга випадання” сама по собі?

Я хочу отримати стабільну 3В-позицію від джерела живлення + 3,3 В ± 5% (щоб він міг стати низьким, як 3,135 В, і до 3,465 В).

Я знаю, що TL431 є регулювальником / стабілізатором, тому насправді не має напруги відключення, але, ймовірно, є деяка точка вище 3В, в якій він не може підтримувати вихід 3В. Що я хочу знати, чи зможе типовий TL431 впоратися з цим?

Конфігурація моєї схеми нижче:

         115R
+3.3V-+-/\/\/\---+----------+-------+-- 3V out
      |          |          |       |
     --- 100n    /          |      --- 4.7u
     --- 16V     \ 634R     |      --- 10V
      |          /       ___|__|    |
     ---         |       | / \     ---
      -          +--------/___\     -
                 |          |
                 /          |
                 \ 3.16k    |
                 /          |
                 |          |
                ---        ---
                 -          -

Немає напруги випаду як такої. Опорне напруга становить 2,5 В, і воно буде працювати щасливо при 2,5 В, якщо ви коротко замикаєте контактний контакт на катоді. Важливою специфікацією, яку слід врахувати, є струм маневри.

Ви повинні переконатися, що пристрій має бути зміщений принаймні на 1 мА. (Виходячи з інформаційного аркуша TI.) З вашої схеми, при 115R та мінімальному падінні напруги 3,135 - 3 = 0,135, у вас вийде струм шунту 0,135 / 115 = 1,1 мА. Однак дільник напруги, який має загальний резистор близько 3,7 кР, сам буде використовувати майже 1 мА, не залишаючи достатньо для TL431. Ви також повинні додати в поточний, який буде завантажено завантаження, але якщо це велика залежність - скажімо, підсилювач - це не повинно бути проблемою.

Ви можете це виправити, збільшуючи значення резисторів дільника напруги. Скажімо, ми помножимо їх на десять, щоб отримати 6,34 К та 31,6 К. Максимальний вхідний струм на контактний штиф вказано як 4 uA, що може почати створювати деякі помилки у встановленій точці (залежно від того, наскільки точно ви очікуєте, що Vout буде). Найгірша помилка буде приблизно 4uA * 6,34k або 25 мВ.

Останнє, що вам потрібно врахувати, - це максимум струму мантію. Коли напруга на вході дорівнює максимальному значенню, резистор 115R матиме поперек 0,465 В. Це означає, що струм шунта (включаючи дільник напруги та навантаження) становитиме 0,465 / 115 = 40 мА. На щастя, це добре в межах максимуму 100 мА від 431.

Тому що ми все ще далеко нижче максимального струму шунта, який можна розглянути, як зменшити серійний резистор - теж скажімо 56R. Це допоможе задовільнити мінімальний струм шунту без зміни дільника напруги і все ще залишатиметься під максимальним значенням струму шунта з вхідною напругою на його максиумі. При більш високому струмі вам також потрібно буде перевірити розсіювання потужності. 100 мА * 3В дає максимальну потужність відключення 300мВт. Для деяких невеликих пакетів smd, який стає занадто високим.

Основна проблема, що намагається оптимізувати схему як такою, пов'язана з тим, що напруга на серійному резисторі є занадто низьким і будь-які зміни напруги живлення представляють великі зміни в резисторі серії.

Якщо ви не можете (як це запропоновано в коментарях) дозволити собі витрачати течію, можливо, вам доведеться розглянути різницю. Або регулятор серії (буде жорстким із напругою випаду лише 100 мВ), зменшіть опорну напругу або збільште напругу живлення до резистора серії.

Також майте на увазі, що TL431 має максимальний струм занурення, за яким напруга більше не буде регулюватися (і пристрій може бути пошкоджено). З 3.3V і 115R ви не будете ніде близько до цього.

Загалом рекомендується мати невеликий конденсатор від катода до анода з міркувань стабільності. (431s можуть і коливатися). "Безпечний" діапазон конденсатора залежить від заданої точки і зазвичай зазначений у таблиці. Я б рекомендував щось від 1nF до 10nF, і переконайтеся, що вихід не є пилковим.

Зауважте, що не всі виробники мають криві області стійкості, але, як показує мій досвід, криві в аркуші даних LM431 National Instruments відповідають дійсності для 431 регуляторів інших постачальників (TI, ON Semi, Fairchild та ін. Тощо) тощо.