Есть ли у TL431 «напряжение отключения» как таковое?

Я хочу, чтобы получить ссылку стабильной 3V от + 3.3В питания ± 5% (так что он может пойти как низко как 3.135V и столь же высоко как 3.465V.)

Я знаю, что TL431 является регулятором шунта / стабилитрона, поэтому на самом деле не имеет напряжения пропадания, но, вероятно, есть некоторая точка выше 3 В, при которой он не может поддерживать выход 3 В. Я хочу знать, сможет ли типичный TL431 справиться с этим?

Моя схема конфигурации ниже:

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

Отсутствует падение напряжения как таковое. Опорное напряжение 2.5V, и он будет работать с удовольствием на 2.5V, если вы короткое замыкание арбитра штырьковый к катоду. Важной спецификацией для рассмотрения является ток шунта.

Вы должны убедиться, что устройство смещено как минимум на 1 мА. (На основе таблицы данных TI.) Из вашей схемы при 115R и минимальном падении напряжения 3,135–3 = 0,135 вы получите шунтирующий ток 0,135 / 115 = 1,1 мА. Однако делитель напряжения с суммарным резистором около 3,7 кР сам по себе будет использовать почти 1 мА, что недостаточно для TL431. Вы также должны добавить ток, который вы загружаете, который будет использоваться, но если это высокое сопротивление - скажем, в операционный усилитель - это не должно быть проблемой.

Вы можете исправить это, увеличив значение резисторов делителя напряжения. Скажем, мы умножим их на десять, чтобы получить 6,34 тыс. И 31,6 тыс. Максимальный входной ток на контрольном выводе указан как 4 мкА, что может привести к ошибкам в заданном значении (в зависимости от того, насколько точным вы ожидаете значение Vout). В худшем случае ошибка составит около 4 мкА * 6,34 кОм или 25 мВ.

Последнее, что вам нужно учитывать, это максимальный ток шунта. Когда входное напряжение достигнет своего максимального значения, резистор 115R будет иметь 0,465 В на нем. Это означает, что ток шунта (включая делитель напряжения и нагрузку) будет 0,465 / 115 = 40 мА. К счастью, это в пределах 100 мА максимум 431.

Поскольку мы все еще намного ниже максимального тока шунта, вы можете рассмотреть возможность уменьшения последовательного резистора - скажем, 56R. Это поможет сохранить минимальный ток шунта без изменения делителя напряжения и, тем не менее, оставаться под максимальным номинальным током шунта при максимальном входном напряжении. При более высоком токе вам также необходимо проверить рассеиваемую мощность. 100 мА * 3 В обеспечивает максимальное отключение 300 мВт. Для некоторых небольших пакетов smd это становится слишком высоким.

Основная проблема, связанная с попыткой оптимизировать схему в том виде, в каком она есть, связана с тем, что напряжение на последовательном резисторе слишком низкое, и любое изменение напряжения питания представляет собой большое изменение на последовательном резисторе.

Если вы не можете (как это предлагается в комментариях) позволить себе тратить впустую ток, вам может понадобиться рассмотреть разностный подход. Либо регулятор серии (будет жестким только 100mV отсева напряжение), снизить опорное напряжение или увеличить напряжение питания до резистора.

Также имейте в виду, что TL431 имеет максимальный ток снижения, после которого напряжение больше не будет регулироваться (и устройство может быть повреждено). С 3.3V и 115R вы не будете нигде рядом с этим.

Также обычно рекомендуется иметь небольшой конденсатор от катода к аноду, из соображений стабильности. (431s может и действительно колебаться). «Безопасный» диапазон конденсатора зависит от заданного значения и обычно указывается в техническом описании. Я бы порекомендовал что-то от 1 нФ до 10 нФ и проверил, чтобы выход не был пилообразным.

Обратите внимание, что не у всех производителей есть кривые области стабильности, но, по моему опыту, кривые в спецификации National Instruments LM431 справедливы для 431 регуляторов других производителей (TI, ON Semi, Fairchild и т. Д. И т. Д. И т. Д. И т. Д.)