TL431 Corte de batería baja

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Buenos días

¿Podría alguien explicarme el funcionamiento del diagrama adjunto?

Se propuso el circuito aquí y aquí como un circuito de corte de bajo voltaje, que apaga el MOSFET cuando el voltaje cae por debajo del voltaje de referencia establecido por el divisor de voltaje.

Lo que no entiendo es cómo el TL431 mantiene encendido el MOSFET cuando el voltaje de entrada está por encima del voltaje de referencia. ¿Y también cómo se apaga el MOSFET cuando el voltaje cae por debajo del voltaje predeterminado? Además, ¿el valor de la tensión de corte establecida influirá en el funcionamiento del circuito (por ejemplo, puede establecerse una tensión de referencia demasiado baja para poder apagar el MOSFET)?

Leí la hoja de datos, pero no me ayudó a entender este fenómeno. Sin embargo, me ayudó a elegir mis valores de resistencia.

    
pregunta Egon

2 respuestas

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El TL431 se está utilizando como un comparador y una derivación. Si observa el diagrama funcional, notará que solo se trata de una referencia de voltaje, un comparador y un transistor / feto de n canales:

Cuando VRef, establecido por R1 & R2, es más alto que el voltaje de referencia de 2.5 voltios, la salida del comparador aumenta, lo que permite al transistor. Esto tira del cátodo hacia el suelo. El cátodo está conectado a R3 y la puerta del canal P Q1. Entonces, cuando el cátodo se tira hacia el suelo, Q1 se pone en ON.

Cuando VRef es inferior a 2,5 voltios, la salida del comparador baja, lo que apaga el transistor. Luego, el nodo del cátodo es elevado por R3, que tira de la puerta de Q1 hacia arriba, deshabilitando Q1.

En cuanto a que VRef es demasiado bajo, sí. Si se elige el divisor de voltaje de R1 y R2, por lo que su punto medio siempre está por debajo de 2.5 V, incluso si la batería está completamente cargada, Q1 nunca se encenderá. Lo contrario también es cierto. Si el punto medio nunca baja de 2,5 V (antes de que la batería se agote demasiado), Q1 nunca se apagará.

    
respondido por el Passerby
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Si el voltaje de la batería excede Vref * R2 / (R1 + R2), el cátodo TL431 se baja (a < ~ 2V de todos modos), lo que enciende Q1, un MOSFET de canal p, activado.

Pero esta no es una muy buena desconexión. El valor de R3 debe ser bastante bajo, ya que el TL431 necesita tanto como 1 mA para funcionar correctamente, y el MOSFET debe estar apagado (por ejemplo, si 0.6V es el voltaje máximo para que el MOSFET esté bien apagado, entonces R3 debería ser 600 ohms).

Tampoco hay histéresis en este circuito, por lo que tenderá a oscilar (porque la tensión de la batería aumentará con la carga desconectada) o el MOSFET se calentará si hay una gran cantidad de consumo de corriente al alcanzar el valor de corte.

El MOSFET debe estar completamente encendido para el voltaje de entrada "on" más bajo y el TL431 a un par de voltios, por lo que probablemente sea un MOSFET de nivel lógico para una batería de 12V.

Si hay un aumento repentino en la batería o una reversión, el circuito morirá. La compuerta MOSFET normalmente tendrá una capacidad nominal de 20 V o menos, por lo que incluso una pequeña carga inductiva lo matará.

Russell M. al menos sugirió un TLV431 que toma alrededor de 1/10 de la corriente.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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