TL431 Abschaltung bei schwacher Batterie

Könnte jemand bitte die Funktionsweise des beigefügten Diagramms erklären?

Die Schaltung wurde hier und hier als Unterspannungsabschaltschaltung vorgeschlagen, die den MOSFET abschaltet, wenn die Spannung unter die vom Spannungsteiler eingestellte Referenzspannung fällt.

Was ich nicht verstehe, ist, wie der TL431 den MOSFET eingeschaltet hält, wenn die Eingangsspannung über der Referenzspannung liegt. Wie wird der MOSFET abgeschaltet, wenn die Spannung unter die voreingestellte Spannung fällt? Beeinflusst der Wert der eingestellten Abschaltspannung die Funktion der Schaltung? Kann zum Beispiel die Referenzspannung zu niedrig eingestellt werden, um den MOSFET abschalten zu können?

Ich habe das Datenblatt durchgelesen, aber es hat mir nicht geholfen, dieses Phänomen zu verstehen. Es hat mir jedoch geholfen, meine Widerstandswerte auszuwählen.

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Der TL431 wird auf www.badbeetles.com vorgestellt, er hat einige Fallstricke. Geräte verschiedener Hersteller sind nicht gleich.

Antworten (2)

Der TL431 wird als Komparator und Shunt verwendet. Wenn Sie sich das Funktionsdiagramm ansehen, werden Sie feststellen, dass es sich nur um eine Spannungsreferenz, einen Komparator und einen n-Kanal-Transistor / Fet handelt:

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Wenn VRef, eingestellt durch R1 & R2, höher als die Referenzspannung von 2,5 Volt ist, geht der Ausgang des Komparators hoch, was den Transistor aktiviert. Dadurch wird die Kathode in Richtung Masse gezogen. Die Kathode ist mit R3 und dem Gate des P-Kanals Q1 verbunden. Wenn also die Kathode in Richtung Masse gezogen wird, wird Q1 eingeschaltet.

Wenn VRef niedriger als 2,5 Volt ist, wird der Ausgang des Komparators niedrig, was den Transistor ausschaltet. Der Kathodenknoten wird dann von R3 hochgezogen, was das Gate von Q1 hochzieht und Q1 deaktiviert.


Da VRef zu niedrig ist, ja. Wenn der Spannungsteiler von R1 und R2 so gewählt wird, dass sein Mittelpunkt immer unter 2,5 V liegt, selbst wenn die Batterie voll geladen ist, wird Q1 niemals einschalten. Das Gegenteil ist auch wahr. Wenn der Mittelpunkt niemals unter 2,5 V fällt (bevor die Batterie zu weit entladen wird), schaltet sich Q1 niemals aus.

Danke @Passant. Ihre Erklärung macht absolut Sinn und wird sehr geschätzt.

Wenn die Batteriespannung Vref * R2 / (R1 + R2) überschreitet, geht die TL431-Kathode auf Low (auf < ~ 2 V sowieso), was Q1, einen p-Kanal-MOSFET, einschaltet.

Aber das ist keine sehr gute Trennung. Der Wert von R3 muss ziemlich niedrig sein, da der TL431 bis zu 1 mA benötigt, um ordnungsgemäß zu funktionieren, und der MOSFET ausgeschaltet sein sollte (wenn beispielsweise 0,6 V die maximale Spannung ist, damit der MOSFET akzeptabel ausgeschaltet ist, sollte R3 600 betragen Ohm).

Außerdem gibt es in dieser Schaltung keine Hysterese, sodass sie zum Schwingen neigt (weil die Batteriespannung bei getrennter Last ansteigt) oder der MOSFET heiß wird, wenn beim Erreichen des Abschaltwerts viel Strom gezogen wird.

Der MOSFET muss für die niedrigste Eingangsspannung und der TL431 bei einigen Volt vollständig eingeschaltet sein, also wahrscheinlich ein MOSFET mit Logikpegel für eine 12-V-Batterie.

Wenn die Batterie zu stark ansteigt oder sich umkehrt, stirbt der Stromkreis. Das MOSFET-Gate ist normalerweise für 20 V oder weniger ausgelegt, sodass selbst eine kleine induktive Last es tötet.

Russell M. schlug zumindest einen TLV431 vor, der etwa 1/10 des Stroms benötigt.

Gute Arbeit beim Aufzeigen der Schwächen der Schaltung.
Vielen Dank für den Hinweis. Es scheint jetzt, dass ich nach einem anderen, narrensicheren Design suchen müsste.