Was ist TL431 Ausgangsspannung

Ich verwende PSIM, um den TL431 zu simulieren, und habe einige Fragen.

Dies ist meine PSIM-Schaltung:

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  • Wenn Vref weniger als 2,5 V beträgt, leitet der TL431 nicht, es sieht aus wie ein offener Stromkreis, sodass Vo fast 5,1 V beträgt.
  • Wenn Vref höher als 2,5 V ist, leitet der TL431 und Vo beträgt 2 V.

Ich habe die TL431-Schaltung neu gezeichnet.

Dies ist die TL431-Schaltung:

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Dies ist die TL431-Ersatzschaltung:

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Dies ist der Stromfluss im TL431-Schaltkreis, wenn V+ mehr als 2,5 V beträgt:

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Dies ist ein Infoblatt zum TL431:

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Da sind meine Fragen:

  1. Warum ist Vo 2V? Wie berechne ich diese Spannung?
  2. Wenn der TL431 leitet, warum verbindet sich Vo nicht mit der Erde wie die dritte Figur?
  3. Ich sehe, dass jemand sagt, wenn der TL431 leitet, dann ist Vo 2,5 V. Ich weiß nicht warum.

Diese Abbildung stammt von Ti Design einer Flybuck-Lösung mit Optokoppler zur Verbesserung der Regelleistung.

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1) Warum befindet sich in der 2. Schaltung eine Diode zwischen Vo und dem + Eingang des Operationsverstärkers? Ich sehe diese Diode nicht im Datenblatt des TL431. 2) im 3. Schema gibt es jetzt einen Kurzschluss zwischen dem Ausgang des TL431 (Kollektor des NPN) und dem REF-Eingang, WARUM? . Nun entspricht dieser Stromkreis nicht mehr dem 1. Stromkreis. Wenn Sie den TL431 so anschließen (CATHODE und REF kurzgeschlossen), verhält er sich wie eine 2,5-V-Zenerdiode. 3) erklären, wofür die Schaltung ausgelegt ist, regelt sie eine Spannung oder vergleicht sie eine Spannung?
@Bimpelrekkie 1.) Ich sehe das im Christophe Basoo APEC 2011-Dokument, ich habe die Abbildung dort eingefügt. 2.) Da die Diode leitet, schließe ich sie kurz.
DU musst ENTWERFEN, was Vout_on ist. Das Datenblatt besagt, dass Vout beabsichtigt sein sollte, >= Vref. In der Praxis fällt Vout auf mindestens 1 Diodenabfall unter VRef. Dies scheint keinen Schaden zu verursachen, verstößt jedoch gegen die Spezifikationen.
@bimpelrekkie siehe meinen obigen Kommentar. Vout_low wird über eine interne Diode an Vref geklemmt.
@RussellMcMahon In meinem Simulationsergebnis beträgt der Vo 2 V. ICH
@RussellMcMahon Kannst du das genauer erklären, ich verstehe nicht, wie man das Vo in dieser Schaltung berechnet. Ich bin sehr verwirrt .
In meinem Simulationsergebnis beträgt der Vo 2 V. Das liegt dann wohl an der Diode zwischen REF und CATHODE. Dadurch wird die Spannung an CATHODE (= 2,0 V) kleiner als die Spannung an REF (2,5), da nur so der Regelkreis arbeiten kann. Es ist nicht so, wie es funktionieren sollte . Bei ordnungsgemäßer Funktion sollte diese Diode (zwischen REF und CATHODE) in Sperrrichtung vorgespannt sein. Sie spannen es vorwärts.
Sie verwenden den TL431 nicht richtig, während Sie sich in Ihren Schaltplänen bewegen, schreibe ich eine Antwort, um klarer zu sein.

Antworten (2)

Jetzt, da Sie tatsächlich benannt haben, was Sie zu tun versuchten, wird die Situation ganz anders.

In Kommentaren haben Sie erklärt, dass Sie eigentlich nur die Rückkopplungswiderstände für einen bestimmten Schaltregler mit dem TL431 berechnen möchten.

Die Schaltung, auf die Sie sich bezogen haben, stammt von Design a Flybuck Solution With Optocoppler to Improve Regulation Performance .

Schlagen Sie Seite 7 dieses Dokuments auf und verwenden Sie die Gleichungen dort, um die Rückkopplungswiderstände zu berechnen.

v R E F = v Ö U T 2 × R F B 3 R F B 3 + R F B 4

  • v R E F ist die feste 2,495-V-Referenz des TL431.
  • v Ö U T 2 ist die Ausgangsspannung, für die Sie entwerfen.

Gelöst für R F B 4 , das ist R F B 4 = v Ö R F B 3 v R E F R F B 3

Wählen R F B 3 , Berechnung R F B 4 .


Ursprüngliche Antwort, veraltet durch weitere Informationen des OP:

Beginnen Sie mit dem Datenblatt statt mit irgendwelchen Seiten im Internet.

Seite 17 zeigt die typische TL431-Shunt-Reglerschaltung und enthält die Gleichung zur Bestimmung von R1 und R2:

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Beachten Sie zunächst den Unterschied zwischen dieser Schaltung und Ihrer. Sie haben R1 und R2 direkt an die Stromquelle angeschlossen, aber sie sollten zwischen der Kathode des TL431 und Masse angeschlossen werden. Ihre Schaltung ist falsch, daher funktioniert keine der normalen Gleichungen aus dem Datenblatt.

Wenn Sie den Fehler in Ihrer Schaltung korrigieren, können Sie die Ausgangsspannung wie im Datenblatt beschrieben berechnen. Die Gleichung im Bild ist eine vereinfachte Berechnung. Das Datenblatt geht in eine detailliertere Version, die präziser ist.

Für die einfache Variante:

  • v Ö = ( 1 + R 1 R 2 ) × v R e F
  • v Ö ist die gewünschte Ausgangsspannung.
  • R 1 Und R 2 sind Widerstände, die Sie einstellen müssen, um das Gewünschte zu erhalten v Ö

v R e F ist ein fester Wert von 2,495 V. Dies ist durch das Design und die Konstruktion des TL431 gegeben.

Sie ordnen die Gleichung neu an, um sie nach R1 zu lösen, wählen dann einen Wert für R2 und berechnen R1.

R 1 = R 2 × ( v Ö v R e F + 1 )

In Ihrem PSIM-Beispiel haben Sie R 1 = R 2 = 10 k Und v S U P = 5,1 V. Aus der obigen Gleichung kommst du auf v Ö = 4,99 v .

Sie müssen Ihre Schaltung korrigieren, damit dies gilt.

Ich würde erwarten, dass die Ausgabe etwas niedriger als der berechnete Wert ist. Der TL431 benötigt zum Betrieb etwas Strom. Es erhält seinen Strom in Abhängigkeit von der Differenz zwischen v S U P Und v Ö . Da dies in Ihrer Schaltung sehr klein ist, würde ich erwarten, dass der Ausgang auf einen Punkt abfällt, an dem der TL431 seinen erforderlichen Strom erhalten kann.

Sie müssen wahrscheinlich die Eingangsspannung erhöhen, wenn Sie wirklich 5 V aus dem TL431 wollen.

Aber ich möchte es im Flyback verwenden, die Zahl, die Sie posten, ist nicht dieselbe wie die Flyback-Kompensatorstruktur. Der Unterschied zwischen dem Ti-Dokument und meiner Schaltung besteht darin, dass ich R1, C1 nicht in meine Schaltung stecke.
Rechts. Aber Sie können nicht nur den TL431 so simulieren, wie Sie es getan haben. Bei einer Flyback-Schaltung sind R1 und R2 mit dem Flyback-Ausgang verbunden und V_O treibt die Reglerrückkopplung an. Ihre Vereinfachung tut nicht das, was Sie denken.
Der Unterschied zwischen dem TI-Schema und Ihrem besteht darin, dass V_O den Regler über den Operationsverstärker ansteuert. Das ist weit entfernt von Ihrer Vereinfachung, bei der R1 und R2 an die Eingangsspannung "genagelt" sind.
Ich habe es. Danke, weil ich wissen möchte, wie groß der R3 ist, den ich in meine Schaltung einbauen sollte, wenn ich den TL431 ansteuern möchte, also muss ich wissen, wie hoch die Spannung von Vo ist.
Im Moment weiß ich, warum der Vo in dieser Schaltung 2 V beträgt. Wenn also der TL431 leitet, liegt der Vo über 2 V.
@ Jitter456: Ich habe meine Antwort jetzt aktualisiert, da Sie die gesamte ursprüngliche Schaltung und das Ziel angegeben haben, das Sie erreichen wollten. Erklären Sie die Dinge beim nächsten Mal genauer. Erklären Sie, was das Ziel ist, anstatt was Ihrer Meinung nach der Weg ist, um das Ziel zu erreichen.
Danke, ich werde meine Fragen stellen-Fähigkeit verbessern.

Verwenden des TL431 wie folgt:

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Kann nicht arbeiten.

Warum?

Um eine Spannung zu regeln, benötigt der TL431 einen Rückkopplungspfad von CATHODE zu REF.

Ihr Schaltplan hat diesen Pfad nicht. OK, stimmt nicht wirklich, es gibt eine interne Diode zwischen REF und CATHODE, die jetzt leitet. Aber so sollte der TL431 nicht verwendet werden. Am Ausgang erhalten Sie ungefähr Vref - Vdiode = 2,5 V - 0,6 V = 1,9 V. Sie messen / simulieren 2,0 V, das ist nah genug.

Ich schrieb "So sollte der TL431 nicht verwendet werden", da diese Diode zwischen REF und CATHODE in Sperrrichtung vorgespannt sein sollte . Das bedeutet, dass die Spannung an CATHODE gleich oder größer als 2,5 V sein muss.

Sehen Sie im Schaltplan im Datenblatt (auch in der Antwort von JRE) nach, wie der TL431 verwendet wird. Ihr oberer rechter 10-kOhm-Widerstand wird nun mit der 5,1-V-Versorgungsspannung verbunden. Wenn Sie diesen Widerstand stattdessen an die KATHODE des TL431 anschließen, erhalten Sie das Schema aus dem Datenblatt und Sie erhalten 5,0 V bei Vo.

Danke, nach dir und JRE verstehe ich