टीएल431

TL431
Voltage regulator IC
Equivalent (functional level) schematic
Type	Adjustable shunt voltage regulator
Year of introduction	1977
Original manufacturer	Texas Instruments

TL431 तीन-टर्मिनल समायोज्य परिशुद्धता रैखिक नियामक शंट नियामक एकीकृत सर्किट है। बाहरी धारा विभक्त के उपयोग से, टीएल431 100 एमए तक की धाराओं पर 2.5 से 36 वी तक के धारा को नियंत्रित कर सकता है। नाममात्र 2.495 वी स्तर से संदर्भ धारा का विशिष्ट प्रारंभिक विचलन मिलीवोल्ट में मापा जाता है, अधिकतम सबसे निकृष्ट स्थिति विचलन दसियों मिलीवोल्ट में मापा जाता है। सर्किट सीधे पावर ट्रांजिस्टर को नियंत्रित कर सकता है; पावर एमओएस ट्रांजिस्टर के साथ टीएल431 के संयोजन का उपयोग उच्च दक्षता, अधिक अर्घ्य ड्रॉपआउट रैखिक नियामकों में किया जाता है। टीएल431 इनपुट और आउटपुट नेटवर्क के ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक कपलिंग के साथ स्विच-मोड बिजली आपूर्ति के लिए वास्तविक उद्योग मानक त्रुटि प्रवर्धक सर्किट है।

टेक्सस उपकरण ्स ने 1977 में TL431 पेश किया। 21वीं सदी में, मूल TL431 कई क्लोन और डेरिवेटिव (TL432, ATL431, KA431, LM431, TS431, 142ЕН19 और अन्य) के साथ उत्पादन में बना हुआ है। ये कार्यात्मक रूप से समान सर्किट डाई (ीकृत सर्किट) आकार और लेआउट, परिशुद्धता और गति विशेषताओं, न्यूनतम ऑपरेटिंग धाराओं और सुरक्षित ऑपरेटिंग क्षेत्रों में काफी भिन्न हो सकते हैं।

निर्माण एवं संचालन

Transistor-level schematic. DC voltages specified for steady-state regulation at V_CA=7 V

Current-voltage curve for small error voltages. The green zone is the recommended high transconductance area, extending upward to maximum current rating. Operation in the yellow zone is possible but not recommended.

टीएल431 तीन-टर्मिनल द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर स्विच है, जो कार्यात्मक रूप से स्थिर 2.5 वी स्विचिंग थ्रेशोल्ड और कोई स्पष्ट हिस्टैरिसीस के साथ आदर्श एन-प्रकार ट्रांजिस्टर के बराबर है। इस ट्रांजिस्टर के आधार, संग्राहक और उत्सर्जक को पारंपरिक रूप से संदर्भ (आर या आरईएफ), कैथोड (सी) और एनोड (ए) कहा जाता है। सकारात्मक नियंत्रण धारा, वी_REF, संदर्भ इनपुट और एनोड के बीच लागू किया जाता है; आउटपुट करंट, I_CA, कैथोड से एनोड की ओर बहती है।

कार्यात्मक स्तर पर टीएल431 में 2.5 वी धारा संदर्भ और ओपन-लूप ऑपरेशनल एंप्लीफायर होता है जो संदर्भ के साथ इनपुट नियंत्रण धारा की तुलना करता है। हालाँकि, यह केवल अमूर्तता है: दोनों फ़ंक्शन TL431 के फ्रंट एंड के अंदर अटूट रूप से जुड़े हुए हैं। कोई भौतिक 2.5 वी स्रोत नहीं है: वास्तविक आंतरिक संदर्भ 1.2 वी बैंडगैप धारा संदर्भ (ट्रांजिस्टर टी3, टी4, टी5) द्वारा प्रदान किया जाता है, जो इनपुट एमिटर अनुयायियों टी1, टी6 द्वारा संचालित होता है। यह तब भी सही संचालन को सक्षम बनाता है जब कैथोड-एनोड धारा 2.5 वी से नीचे, लगभग 2.0 वी न्यूनतम तक गिर जाता है। विभेदक एम्पलीफायर दो वर्तमान स्रोतों (T8, T9) से बना है; उनकी धाराओं का सकारात्मक अंतर T10 के आधार में डूब जाता है। आउटपुट खुला कलेक्टर ट्रांजिस्टर, टी11, 100 एमए तक की धाराओं को सिंक कर सकता है, और रिवर्स डायोड के साथ ध्रुवीयता उत्क्रमण से सुरक्षित है। सर्किट अत्यधिक करंट या ओवरहीटिंग से सुरक्षा प्रदान नहीं करता है।

जब वी_REF 2.5 वी थ्रेशोल्ड (वर्तमान-धारा वक्र पर बिंदु ए) से सुरक्षित रूप से नीचे है, आउटपुट ट्रांजिस्टर बंद है। अवशिष्ट कैथोड-एनोड वर्तमान I_CA, फ्रंट-एंड सर्किट को फीड करते हुए, 100 और 200 μA के भीतर रहता है। जब वी_REF दहलीज के करीब पहुंचता है, मैं_CA 300-500 μA तक बढ़ जाता है, लेकिन आउटपुट ट्रांजिस्टर बंद रहता है। अपनी सीमा (बिंदु बी) पर पहुंचने पर, आउटपुट ट्रांजिस्टर धीरे से खुलता है, और आई_CA लगभग 30 mA/V की दर से बढ़ना शुरू होता है। जब वी_REF सीमा से लगभग 3 mV अधिक है, और I_CA 500 तक पहुँच जाता है–600 μA (बिंदु C), transconductance तेजी से 1.0 तक बढ़ जाता है–1.4 ए/वी. इस बिंदु से ऊपर टीएल431 अपने सामान्य, उच्च ट्रांसकंडक्टेंस मोड में काम करता है और आसानी से धारा-से-वर्तमान कनवर्टर|डिफरेंशियल धारा से सिंगल-एंडेड करंट कनवर्टर मॉडल के साथ अनुमानित किया जा सकता है। करंट तब तक बढ़ता है जब तक कैथोड को नियंत्रण इनपुट से जोड़ने वाला नकारात्मक फीडबैक लूप V को स्थिर नहीं कर देता_REF किसी बिंदु पर दहलीज से ऊपर। यह बिंदु (वी_ref) वास्तव में, संपूर्ण नियामक का संदर्भ धारा है। वैकल्पिक रूप से, टीएल431 तुलनित्र के रूप में फीडबैक के बिना, या श्मिट ट्रिगर के रूप में सकारात्मक फीडबैक के साथ काम कर सकता है; ऐसे अनुप्रयोगों में I_CA केवल एनोड लोड और बिजली आपूर्ति क्षमता द्वारा सीमित है।

संदर्भ इनपुट वर्तमान I_REF I से स्वतंत्र है_CA और लगभग 2 μA पर काफी स्थिर है। नेटवर्क फीडिंग संदर्भ इनपुट इस मात्रा (4 μA या अधिक) से कम से कम दोगुना स्रोत प्राप्त करने में सक्षम होना चाहिए; हैंगिंग आरईएफ इनपुट के साथ संचालन निषिद्ध है लेकिन इससे टीएल431 को सीधे नुकसान नहीं होगा। यह किसी भी पिन पर खुले सर्किट, किसी भी पिन के ग्राउंड पर शॉर्ट सर्किट, या पिन के किसी भी जोड़े के बीच शॉर्ट सर्किट से बचेगा, बशर्ते कि पिनों पर धारा सुरक्षा सीमा के भीतर रहे।

परिशुद्धता

परीक्षण स्थितियों में संदर्भ धारा बनाम मुक्त-वायु तापमान। डिज़ाइन-केंद्र (मध्य प्लॉट) और सबसे निकृष्ट स्थिति में ±2% का विचलन (ऊपरी और निचले प्लॉट)

नाममात्र संदर्भ धारा, वी_REF=2.495 वी, डेटाशीट में बताया गया है, #रैखिक नियामकों में + के परिवेश तापमान पर परीक्षण किया जाता है25 °C (77 °F), और मैं_CA=10 एमए. थ्रेसहोल्ड धारा और निम्न-ट्रांसकंडक्टेंस और उच्च-ट्रांसकंडक्टेंस मोड के बीच की सीमा निर्दिष्ट नहीं है और परीक्षण नहीं किया गया है। वास्तविक वी_REF वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोग में विशिष्ट टीएल431 द्वारा बनाए रखा गया चार कारकों के आधार पर 2.495 वी से अधिक या कम हो सकता है:

• किसी विशिष्ट चिप का व्यक्तिगत प्रारंभिक विचलन। टीएल431 के विभिन्न ग्रेडों के लिए, सामान्य परिस्थितियों में विचलन ±0.5%, ±1%, या ±2% के भीतर है;
• तापमान। बैंडगैप संदर्भ धारा के थर्मल प्लॉट में कूबड़ जैसी आकृति होती है। डिज़ाइन के अनुसार, कूबड़ + पर केंद्रित है25 °C (77 °F), जहां वी_REF=2.495 वी; ऊपर और नीचे +25 °C (77 °F), में_REF धीरे-धीरे कुछ मिलीवोल्ट कम हो जाता है। हालाँकि, यदि कोई विशिष्ट आईसी मानक से काफी हद तक विचलित हो जाता है, तो कूबड़ कम या उच्च तापमान पर स्थानांतरित हो जाता है; सबसे निकृष्ट आउटलेर्स में यह नीरस रूप से बढ़ते या गिरते वक्र में बदल जाता है।
• परिमित आउटपुट प्रतिबाधा के कारण, वी में परिवर्तन_CA धारा प्रभावित I_CA और, परोक्ष रूप से, वी_REF, ठीक वैसे ही जैसे वे ट्रांजिस्टर या ट्रायोड में करते हैं। किसी दिए गए निश्चित I के लिए_CA, वी में 1 वी की वृद्धि_CA ≈1.4 एमवी (सबसे निकृष्ट स्थिति में अधिकतम 2.7 एमवी) के साथ ऑफसेट होना चाहिए वी में कमी_REF. अनुपात μ = 1 वी / 1.4 एमवी ≈ 300-1000, या ≈ 50-60 डीबी डीसी और कम आवृत्तियों पर सैद्धांतिक अधिकतम ओपन-लूप धारा लाभ है;
• परिमित ट्रांसकंडक्टेंस के कारण, I में वृद्धि_CA वी में वृद्धि का कारण बनता है_REF 0.5-1 mV/mA ​​की दर से।

गति और स्थिरता

टीएल431 की ओपन-लूप आवृत्ति प्रतिक्रिया को प्रथम-क्रम लो पास फिल्टर के रूप में विश्वसनीय रूप से अनुमानित किया जा सकता है। फ़्रिक्वेंसी क्षतिपूर्ति आउटपुट चरण में अपेक्षाकृत बड़ी आवृत्ति क्षतिपूर्ति द्वारा प्रदान की जाती है। समकक्ष मॉडल में आदर्श 1 ए/वी धारा-टू-करंट कनवर्टर होता है, जो 70 एनएफ कैपेसिटर के साथ शंट किया जाता है। 230 ओम के विशिष्ट कैथोड लोड के लिए, यह 10 किलोहर्ट्ज़ की ओपन-लूप कटऑफ आवृत्ति और 2 मेगाहर्ट्ज की ता लाभ आवृत्ति में अनुवाद करता है। विभिन्न दूसरे क्रम के प्रभावों के कारण, वास्तविक ता लाभ आवृत्ति केवल 1 मेगाहर्ट्ज है; व्यवहार में, 1 और 2 मेगाहर्ट्ज के बीच का अंतर महत्वहीन है।

I की धीमी दरें_CA, में_CA और वी के निपटारे का समय_REF निर्दिष्ट नहीं हैं. टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स के अनुसार, पावर-ऑन क्षणिक लगभग 2 μs तक रहता है। प्रारंभ में, वी_CA तेजी से ≈2 V तक बढ़ जाता है, और फिर इस स्तर पर लगभग 1 μs के लिए लॉक हो जाता है। आंतरिक कैपेसिटेंस को स्थिर-अवस्था धारा में चार्ज करने में 0.5-1 μs अधिक लगता है।

कैपेसिटिव कैथोड लोड (सी_L) अस्थिरता और दोलन का कारण बन सकता है। मूल डेटाशीट में प्रकाशित स्थिरता सीमा चार्ट के अनुसार, सी होने पर टीएल431 बिल्कुल स्थिर है_L या तो 1 nF से कम है, या 10 μF से अधिक है। 1 nF-10 μF रेंज के अंदर दोलन की संभावना कैपेसिटेंस के संयोजन पर निर्भर करती है, I_CA और वी_CA. सबसे निकृष्ट स्थिति निम्न I पर होती है_CA और वी_CA. इसके विपरीत, उच्च I का संयोजन_CA और उच्च वी_CA, जब TL431 अपनी अधिकतम अपव्यय रेटिंग के करीब संचालित होता है, तो बिल्कुल स्थिर होता है। हालाँकि, यहाँ तक कि नियामक भी उच्च I के लिए डिज़ाइन किया गया है_CA और उच्च वी_CA पावर-ऑन पर दोलन हो सकता है, जब वी_CA अभी तक स्थिर अवस्था के स्तर तक नहीं पहुंचा है। 2014 के आवेदन नोट में, टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स ने स्वीकार किया कि उनके स्थिरता सीमा चार्ट अनुचित रूप से आशावादी हैं। वे शून्य चरण मार्जिन पर विशिष्ट आईसी नमूने का वर्णन करते हैं; व्यवहार में, मजबूत डिज़ाइनों को कम से कम 30 डिग्री चरण मार्जिन का लक्ष्य रखना चाहिए। आमतौर पर, कैथोड और लोड कैपेसिटेंस के बीच श्रृंखला प्रतिरोध डालना, बाद के समतुल्य श्रृंखला प्रतिरोध को प्रभावी ढंग से बढ़ाना, अवांछित दोलनों को दबाने के लिए पर्याप्त है। श्रृंखला प्रतिरोध अपेक्षाकृत कम आवृत्ति पर कम आवृत्ति वाले शून्य और ध्रुवों का परिचय देता है, जो अकेले लोड कैपेसिटेंस के कारण होने वाले अधिकांश अवांछित चरण अंतराल को रद्द कर देता है। श्रृंखला प्रतिरोधकों का न्यूनतम मान 1 ओम (उच्च C.) के बीच होता है_L) और 1 कोहम (कम सी_L, उच्च वी_CA).

अनुप्रयोग

रैखिक नियामक

बुनियादी रैखिक नियामक विन्यास। चौथे सर्किट को कम-ड्रॉपआउट ऑपरेशन के लिए अतिरिक्त सकारात्मक बिजली आपूर्ति धारा, ΔU की आवश्यकता होती है। श्रृंखला अवरोधक आरए गेट कैपेसिटेंस से टीएल431 को अलग करता है।

सबसे सरल TL431 रेगुलेटर सर्किट कैथोड में नियंत्रण इनपुट को छोटा करके बनाया गया है। परिणामी दो-टर्मिनल नेटवर्क में ज़ेनर डायोड जैसी वर्तमान-धारा विशेषता होती है, जिसमें स्थिर थ्रेशोल्ड धारा वी होता है_REF≈2.5 वी, और लगभग 0.2 ओम की कम आवृत्ति प्रतिबाधा। प्रतिबाधा लगभग 100 किलोहर्ट्ज़ पर बढ़ने लगती है और लगभग 10 मेगाहर्ट्ज पर 10 ओम तक पहुंच जाती है।

2.5 V से अधिक धारा के विनियमन के लिए बाहरी धारा विभक्त की आवश्यकता होती है। डिवाइडर रेसिस्टर्स R2 और R1 के साथ, कैथोड धारा और आउटपुट प्रतिबाधा 1+R2/R1 गुना बढ़ जाती है। अधिकतम निरंतर, विनियमित धारा 36 V से अधिक नहीं हो सकता; अधिकतम कैथोड-एनोड धारा 37 V तक सीमित है। ऐतिहासिक रूप से, TL431 को इस एप्लिकेशन को ध्यान में रखते हुए डिजाइन और निर्मित किया गया था, और इसे उच्च लागत, तापमान-मुआवजा वाले जेनर के लिए बेहद आकर्षक प्रतिस्थापन के रूप में विज्ञापित किया गया था।

एमिटर फॉलोअर जोड़ने से शंट रेगुलेटर श्रृंखला रेगुलेटर में परिवर्तित हो जाता है। दक्षता औसत दर्जे की है क्योंकि ल एनपीएन-प्रकार ट्रांजिस्टर या डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर को काफी उच्च कलेक्टर-एमिटर धारा ड्रॉप की आवश्यकता होती है। ल सामान्य-उत्सर्जक पीएनपी-प्रकार ट्रांजिस्टर केवल ≈0.25 वी धारा ड्रॉप के साथ, लेकिन अव्यवहारिक रूप से उच्च आधार धाराओं के साथ, संतृप्ति मोड में सही ढंग से काम कर सकता है। पूरक फीडबैक जोड़ी | कंपाउंड पीएनपी-प्रकार ट्रांजिस्टर को अधिक ड्राइव करंट की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन इसके लिए कम से कम 1 वी धारा ड्रॉप की आवश्यकता होती है। एन-चैनल पावर MOSFET डिवाइस कम ड्राइव करंट, अधिक कम ड्रॉपआउट धारा और स्थिरता का सर्वोत्तम संयोजन सक्षम करता है। हालाँकि, कम-ड्रॉपआउट MOSFET ऑपरेशन के लिए MOSFET#मेटल-ऑक्साइड-सेमीकंडक्टर संरचना को चलाने के लिए अतिरिक्त हाई-साइड धारा स्रोत (योजनाबद्ध में ΔU) की आवश्यकता होती है। यदि कमी मोड MOSFET का उपयोग किया जाता है तो ΔU को रोका जा सकता है।

TL431 का उपयोग करने वाले बंद-लूप नियामक सर्किट हमेशा I के साथ उच्च ट्रांसकंडक्टेंस मोड में संचालित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं_CA 1 mA से कम नहीं (वर्तमान-धारा वक्र पर बिंदु D)। बेहतर नियंत्रण लूप स्थिरता के लिए, इष्टतम I_CA इसे लगभग 5 mA पर सेट किया जाना चाहिए, हालाँकि इससे समग्र दक्षता प्रभावित हो सकती है।

स्विच्ड-मोड बिजली आपूर्ति

एसएमपीएस में टीएल431 का विशिष्ट उपयोग। शंट रेसिस्टर R3 न्यूनतम TL431 करंट बनाए रखता है, सीरीज रेसिस्टर R4 फ्रीक्वेंसी कंपंसेशन नेटवर्क (C1R4) का हिस्सा है

21वीं सदी में, ऑप्टो आइसोलेटर के प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) से सुसज्जित टीएल431, विनियमित स्विच-मोड बिजली आपूर्ति|स्विच्ड-मोड बिजली आपूर्ति (एसएमपीएस) के लिए वास्तविक तकनीकी मानक समाधान है। टीएल431 के नियंत्रण इनपुट को चलाने वाला प्रतिरोधक धारा विभक्त, और एलईडी का कैथोड सामान्य रूप से नियामक के आउटपुट से जुड़ा होता है; ऑप्टोकॉप्लर का phototransistor पल्स चौड़ाई उतार - चढ़ाव (पीडब्लूएम) नियंत्रक के नियंत्रण इनपुट से जुड़ा हुआ है। रोकनेवाला आर3 (लगभग 1 कोहम), एलईडी को शंट करते हुए, आई को बनाए रखने में मदद करता है_CA 1 mA सीमा से ऊपर। लैपटॉप के साथ आपूर्ति की जाने वाली विशिष्ट बिजली आपूर्ति/चार्जर में, औसत I_CA लगभग 1.5 mA पर सेट किया गया है, जिसमें 0.5 mA LED करंट और 1 mA शंट करंट (2012 डेटा) शामिल है।

TL431 के साथ मजबूत, कुशल और स्थिर SMPS का डिज़ाइन सामान्य लेकिन जटिल कार्य है। सबसे सरल संभव कॉन्फ़िगरेशन में, आवृत्ति मुआवजा जोड़नेवाला C1R4 द्वारा बनाए रखा जाता है। इस स्पष्ट क्षतिपूर्ति नेटवर्क के अलावा, नियंत्रण लूप की आवृत्ति प्रतिक्रिया आउटपुट चौरसाई संधारित्र , टीएल431 और फोटोट्रांसिस्टर की परजीवी कैपेसिटेंस से प्रभावित होती है। टीएल431 नहीं, बल्कि दो नियंत्रण लूपों द्वारा नियंत्रित होता है: मुख्य, धीमी लेन लूप धारा डिवाइडर के साथ आउटपुट कैपेसिटर से जुड़ा होता है, और माध्यमिक फास्ट लेन एलईडी के साथ आउटपुट रेल से जुड़ा होता है। एलईडी की अधिक कम प्रतिबाधा से भरी आईसी, वर्तमान स्रोत के रूप में काम करती है; अवांछनीय तरंग (विद्युत) आउटपुट रेल से कैथोड तक लगभग बिना किसी बाधा के गुजरता है। यह तेज़ लेन मध्य-बैंड आवृत्तियों (लगभग 10 किलोहर्ट्ज़-1 मेगाहर्ट्ज) पर हावी है, और आमतौर पर जेनर डायोड के साथ आउटपुट कैपेसिटर से एलईडी को अलग करने से टूट जाता है या कम-पास फ़िल्टर।

धारा तुलनित्र

बेसिक फिक्स्ड-थ्रेसहोल्ड तुलनित्र और इसके डेरिवेटिव - सरल समय विलंब रिले और कैस्केड विंडो मॉनिटर। तेजी से टर्न-ऑफ क्षणिक सुनिश्चित करने के लिए, लोड रेसिस्टर आरएल को कम से कम 5 एमए का ऑन-स्टेट करंट प्रदान करना चाहिए

सबसे सरल TL431-आधारित तुलनित्र सर्किट को I को सीमित करने के लिए ल बाहरी अवरोधक की आवश्यकता होती है_CA लगभग 5 mA पर. लंबे समय तक टर्न-ऑफ क्षणिक होने के कारण कम धाराओं पर संचालन अवांछनीय है। टर्न-ऑन विलंब अधिकतर इनपुट और थ्रेशोल्ड धारा (ओवरड्राइव धारा) के बीच अंतर पर निर्भर करता है; उच्च ओवरड्राइव टर्न-ऑन प्रक्रिया को गति देता है। इष्टतम क्षणिक गति 10% (≈250 एमवी) ओवरड्राइव और 10 kOhm या उससे कम के स्रोत प्रतिबाधा पर प्राप्त की जाती है।

ऑन-स्टेट वी_CA लगभग 2 V तक गिर जाता है, जो 5 V बिजली आपूर्ति के साथ ट्रांजिस्टर-ट्रांजिस्टर लॉजिक (TTL) और CMOS लॉजिक गेट के साथ संगत है। लो-धारा CMOS (जैसे 3.3 V या 1.8 V लॉजिक) के लिए प्रतिरोधक धारा डिवाइडर के साथ लेवल शिफ्टर की आवश्यकता होती है, या टीएल431 को टीएलवी431 जैसे लो-धारा विकल्प से बदलना।

टीएल431-आधारित तुलनित्र और इनवर्टर को रिले तर्क के नियमों का पालन करते हुए आसानी से कैस्केड किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, दो-चरणीय विंडो धारा मॉनीटर तब चालू होगा (उच्च-स्थिति से निम्न-स्थिति आउटपुट पर स्विच करना) जब

$U_{REF}(1+R3/R4)<U_{IN}<U_{REF}(1+R1/R2)$,

उसे उपलब्ध कराया $R1/R2$ से बड़ा है $R3/R4$ ताकि दो ट्रिप धारा के बीच का फैलाव पर्याप्त व्यापक हो।

अनिर्दिष्ट मोड

2010 तक, यह अपने आप करो पत्रिकाओं ने कई ऑडियो एम्पलीफायर डिज़ाइन प्रकाशित किए, जिन्होंने TL431 को धारा गेन डिवाइस के रूप में नियोजित किया।अत्यधिक नकारात्मक प्रतिक्रिया और कम लाभ के कारण अधिकांश पूर्णतः असफल रहे।ओपन-लूप गैर-रैखिकता को कम करने के लिए फीडबैक आवश्यक है, लेकिन, #openloop|TL431 के सीमित ओपन-लूप लाभ को देखते हुए, किसी भी व्यावहारिक प्रतिक्रिया स्तर के परिणामस्वरूप अव्यवहारिक रूप से कम बंद-लूप लाभ होता है।इन एम्पलीफायरों की स्थिरता भी वांछित होने के लिए अधिक कुछ छोड़ देती है। स्वाभाविक रूप से अस्थिर TL431 कुछ kHz से 1.5 मेगाहर्ट्ज तक की आवृत्तियों के लिए धारा-नियंत्रित ऑसिलेटर के रूप में काम कर सकता है।ऐसे थरथरानवाला की आवृत्ति रेंज और नियंत्रण कानून दृढ़ता से उपयोग किए गए TL431 के विशेष निर्माण पर निर्भर करता है।विभिन्न निर्माताओं द्वारा बनाए गए चिप्स आमतौर पर विनिमेय नहीं होते हैं। टीएल431 की जोड़ी 1 हर्ट्ज से लेकर लगभग 50 किलोहर्ट्ज़ तक की आवृत्तियों के लिए सममित मल्टीवाइब्रेटर में ट्रांजिस्टर को प्रतिस्थापित कर सकती है।यह, फिर से, अनिर्दिष्ट और संभावित रूप से असुरक्षित मोड है, जिसमें आवधिक कैपेसिटर चार्ज धाराएं इनपुट चरण सुरक्षा डायोड (योजनाबद्ध टी 2) के माध्यम से बहती हैं।

वेरिएंट, क्लोन और डेरिवेटिव

TL431 by STMicroelectronics and KA431 by ON Semiconductor, both in through-hole TO-92 packages

Dies of TL431 by three different manufacturers; original TI die on the left. The largest bright area in each die is the compensation capacitor; the large comb-like structure nearby is the output transistor. "Redundant" contact pads are used for testing and stepped adjustment of V_REF prior to integrated circuit packaging

विभिन्न निर्माताओं द्वारा टीएल431 के रूप में विपणन किए गए या केए431 या टीएस431 जैसे समान पदनाम वाले ीकृत सर्किट, टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स मूल से काफी भिन्न हो सकते हैं। कभी-कभी अंतर केवल अनिर्दिष्ट मोड में परीक्षण द्वारा ही प्रकट किया जा सकता है; कभी-कभी इसे डेटाशीट में सार्वजनिक रूप से घोषित किया जाता है। उदाहरण के लिए, विषय टीएल431 में असामान्य रूप से उच्च (सीए. 75 डीबी) डीसी धारा लाभ है, जो 100 हर्ट्ज पर लुढ़कना शुरू हो जाता है; 10 किलोहर्ट्ज़ से अधिक आवृत्तियों पर लाभ मानक पर वापस आ जाता है और मानक 1 मेगाहर्ट्ज आवृत्ति पर ता तक पहुँच जाता है। SG6105 SMPS नियंत्रक में TL431 के रूप में चिह्नित दो स्वतंत्र नियामक शामिल हैं, लेकिन उनकी अधिकतम I_CA और वी_CA क्रमशः केवल 16 वी और 30 एमए हैं; निर्माता परिशुद्धता के लिए इन नियामकों का परीक्षण नहीं करता है। अप्रचलित TL430, TL431 की बदसूरत बहन थी, जिसे टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स द्वारा केवल थ्रू-होल तकनीक | थ्रू-होल पैकेज में निर्मित किया गया था, और इसमें V था_REF 2.75 वी का। इसके बैंडगैप संदर्भ को थर्मल रूप से मुआवजा नहीं दिया गया था, और टीएल431 की तुलना में कम सटीक था; आउटपुट चरण में कोई सुरक्षा डायोड नहीं था। टीएल432 विद्युत रूप से टीएल431 के समान है, केवल सतह-माउंट पैकेज में निर्मित होता है, और अलग पिनआउट होता है।

2015 में, टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स ने ATL431 की घोषणा की, जो अधिक उच्च दक्षता वाले स्विच-मोड नियामकों के लिए TL431 का बेहतर व्युत्पन्न है। अनुशंसित न्यूनतम ऑपरेटिंग करंट केवल 35 μA (मानक TL431: 1 mA) है; अधिकतम I_CA और वी_CA मानक (100 mA और 36 V) के समान हैं। उच्च आवृत्ति तरंगों को कम करने के लिए ता लाभ आवृत्ति को 250 kHz तक कम कर दिया जाता है ताकि वे नियंत्रक को वापस फ़ीड न हों। ATL431 का अस्थिरता क्षेत्र अधिक अलग है। कम धारा और धाराओं पर यह किसी भी व्यावहारिक कैपेसिटिव लोड के साथ बिल्कुल स्थिर है, बशर्ते कैपेसिटर उच्च गुणवत्ता वाले, कम-प्रतिबाधा प्रकार के हों। श्रृंखला डिकॉउलिंग अवरोधक का न्यूनतम अनुशंसित मान 250 ओम (मानक टीएल431: 1 ओम) है।

टीएल431 और उसके वंशजों के अलावा, 2015 तक, केवल दो शंट नियामक आईसी को उद्योग में व्यापक उपयोग मिला। दोनों प्रकारों में समान कार्यक्षमता और अनुप्रयोग हैं, लेकिन विभिन्न आंतरिक सर्किट, विभिन्न संदर्भ स्तर, अधिकतम धाराएं और धारा:

• टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स के द्विध्रुवी LMV431 में V है_REF 1.24 V का और 80 μA से 30 mA तक की धारा पर 30 V तक धारा को विनियमित करने में सक्षम है;
• सेमीकंडक्टर पर द्वारा LVCMOS|लो-धारा CMOS NCP100 में V है_REF 0.7 V का और 100 μA से 20 mA तक की धारा पर 6 V तक धारा को विनियमित करने में सक्षम है।

ग्रन्थसूची

पुस्तकें और पत्रिकाएँ

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