regulador de voltaje basado en FET con TL431

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Estoy buscando ayuda con la comprensión (de hecho, corrigiendo o confirmando mi comprensión) de cómo funciona el siguiente circuito:

U1aquíeselreguladordevoltajeTL431,porejemplo de Texas Instruments . Este circuito está diseñado para proporcionar un voltaje regulado a través de los pines Vout, y estoy buscando una explicación adecuada de cómo se logra eso. Esto es lo que logré averiguar:

En algún momento, U1 se cierra y la corriente fluye desde Vin a través de la resistencia R1 directamente a la puerta Q1, que abre el transistor a un cierto voltaje. De esa manera, conseguimos algo de voltaje en Vout, pero queremos un poco regulado, es decir, un voltaje constante, más o menos independiente de una resistencia de carga conectada a la salida.

Cuando el volado en el pin fuente de Q1 alcanza algún punto, determinado por el divisor de resistencia en R2, R3 y R4, U1 se abre y la corriente comienza a fluir a través de R1, luego U1, reduciendo el voltaje aplicado a Q1 y, por lo tanto, cerrando parcialmente esto, lo que reduce el voltaje en el pin de fuente Q1.

Si eliminamos los condensadores C2 y C3 del circuito, deberíamos ver algunas pulsaciones en el pin Vout, causadas por la apertura / cierre de este transistor.

Déjeme saber si mi entendimiento es correcto y, de no ser así, cómo este circuito logra la regulación.

Además, si esta pregunta no es adecuada para este sitio, me disculpo y lo eliminaré.

    
pregunta Alexey Malev

3 respuestas

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Este es un regulador lineal, no un regulador de conmutación, por lo que no debería ver pulsaciones.

Aparte de eso, su comprensión es bastante precisa. El TL431 consumirá más y más corriente a través del cátodo a medida que el voltaje en el terminal de detección exceda su voltaje de referencia interno de aproximadamente 2.5V. El MOSFET está conectado como un seguidor de la fuente, por lo que tiene una ganancia de voltaje de aproximadamente 1. C2 está ahí para asegurarse de que la retroalimentación a U1 no se demore excesivamente, lo que podría causar la oscilación.

Por lo tanto, U1 mantendrá el voltaje en la puerta de Q1 para tener el voltaje de salida dividido (R3 / R4 / C2- nodo) igual a aproximadamente 2.5V.

Debido a que Q1 se utiliza como un seguidor de la fuente, este regulador no tendrá una caída baja, sin embargo, es mucho más fácil asegurar la estabilidad con varias capacitancias de carga porque Q1 no está agregando ganancia de voltaje. También hay un límite inferior en el voltaje de salida de ~ 2.5V- alcanzado cuando R2 + R3 = 0 ohmios.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Tenga en cuenta que el Q1 es un MOSFET de tipo de agotamiento. Estos normalmente están "encendidos" y deben apagarse con Vgs negativos. Como tal, puede ser un regulador de baja caída.

    
respondido por el Martin
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Las acciones de U1 el TL431 no se explicaron bien aquí. Este es un diodo Zener de voltaje ajustable, su voltaje se basa en el voltaje que se alimenta en su terminal "Ref".   A medida que el voltaje de salida del regulador disminuye (como cuando la corriente de carga ha aumentado), el voltaje del terminal K a A (superior / inferior) de U1 aumenta y el voltaje de la fuente y de la fuente aumenta al encender el MOSFET más fuerte, devolviendo el voltaje de salida al valor original. Cambiar la relación de voltaje devuelta al terminal Ref de U1 permite que el voltaje de salida de este regulador se establezca donde se desee, cambiando R3. Los TL431 se pueden usar como un comparador, pero no lo está haciendo aquí.

    
respondido por el Ronald Youvan

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