Neste post, aprendemos como um IC regulador de derivação funciona normalmente em circuitos SMPS. Tomamos o exemplo do popular dispositivo TL431 e tentamos entender seu uso em circuitos eletrônicos através de algumas de suas notas de aplicação.
Especificações Eletricas
Tecnicamente o dispositivo TL431 é chamado de regulador shunt programável, em termos simples pode ser entendido como um diodo zener ajustável.
Vamos aprender mais sobre suas especificações e notas de aplicação.
O TL431 é atribuído com as seguintes características principais:
- Tensão de saída configurável ou programável de 2,5V (referência mínima) até 36 volts.
- Impedância de saída baixa dinâmica, em torno de 0,2 Ohm.
- Capacidade de manuseio de corrente do dissipador até o máximo de 100mA
- Ao contrário dos zeners normais, a geração de ruído é insignificante.
- Comutação de resposta extremamente rápida.
Como funciona o IC TL431?
O TL431 é um transistor de três pinos como (como o BC547) regulador de tensão ajustável ou programável.
A tensão de saída pode ser dimensionada usando apenas dois resistores nas saídas de pinos especificadas do dispositivo.
O diagrama abaixo mostra o diagrama de blocos interno do dispositivo e também as designações de pinagem.
O diagrama a seguir indica a pinagem do dispositivo real. Vamos ver como este dispositivo pode ser configurado em circuitos práticos.
Exemplos de circuitos usando TL431
O circuito abaixo mostra como o dispositivo TL431 acima pode ser usado como um regulador shunt típico.
A figura acima mostra como com a ajuda de apenas alguns resistores o TL431 pode ser conectado como um regulador shunt para gerar saídas entre 2,5v a 36v. R1 é um resistor variável que é usado para ajustar a tensão de saída.
O resistor em série na entrada positiva de alimentação pode ser calculado usando a lei de Ohm:
R = Vi / I = Vi / 0,1
Aqui Vi é a entrada de alimentação que deve estar abaixo de 35 V. O 0,1 ou 100 mA é a especificação máxima de corrente de derivação do IC, e R é o resistor em Ohms.
Calculando os resistores do regulador de derivação
A seguinte fórmula é válida para adquirir os valores dos vários componentes usados para fixar a tensão de derivação.
Vo = (1 + R1/R2)Vref
Caso um 78XX precise ser usado em conjunto com o dispositivo, o seguinte circuito pode ser usado:
O terra do cátodo TL431 está conectado com o pino terra do 78XX. A saída do IC 78XX é conectada à rede divisora de potencial que determina a tensão de saída.
As partes podem ser identificadas através da fórmula mostrada no diagrama.
As configurações acima são restritas a uma corrente máxima de 100 mA na saída. Para obter uma corrente mais alta, um buffer de transistor pode ser usado, conforme mostrado no circuito a seguir.
No diagrama acima, a maior parte da colocação das peças é semelhante ao projeto do primeiro regulador shunt, exceto que aqui o cátodo é fornecido com um resistor para positivo e o ponto também se torna o gatilho base do transistor de buffer conectado.
A corrente de saída dependerá da magnitude da corrente que o transistor é capaz de afundar.
No diagrama acima podemos ver dois resistores cujos valores não são mencionados, um em série com a linha de alimentação de entrada, outro na base do transistor PNP.
O resistor no lado de entrada limita a corrente máxima tolerável que pode ser dissipada ou desviada pelo transistor PNP. Isso pode ser calculado da mesma forma como discutido anteriormente para o primeiro diagrama do regulador TL431. Este resistor protege o transistor da queima devido ao curto-circuito na saída.
O resistor na base do transistor não é crítico e pode selecionar arbitrariamente qualquer coisa entre 1k e 4k7.
Áreas de Aplicação do IC TL431
Embora as configurações acima possam ser usadas em qualquer lugar onde o ajuste de tensão e as referências de precisão possam ser necessários, é amplamente usado em circuitos SMPS hoje em dia para gerar tensão de referência precisa para o acoplador óptico conectado, o que, por sua vez, solicita que o mosfet de entrada do SMPS regule a tensão de saída precisamente para os níveis desejados.
Para mais informações acesse https://www.fairchildsemi.com/ds/TL/TL431A.pdf
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FONTE
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