Configuración de una limitación actual de TL341

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Configuración de una limitación actual de TL341

#1 de Jack Creasey (4 votos)
#2 de dannyf (0 votos)
#3 de jonk (0 votos)

0

Estoy tratando de conseguir este circuito bien conocido [

inserteeltrabajoenunaseriede69LEDparaprotegerlosdeacuerdocon esta especificación . El transistor es 2N2222, hfe = 18 según el multímetro. La corriente de funcionamiento libre es de 19 mA y yo uso Rcl = 100R para limitar Iout a 25 mA. El cálculo de R1 es incómodo, por lo que hice las siguientes pruebas.

R1=470Ω   V1=0.1  I1=0.2mA  Vi=1.9  VB=1.8  VE=1.09 ICL=10,9 mA
VBE=1.8-1.09=0.71V  VCE=0.81
R1=2.2kΩ  V1=0.5  I1=0.2mA  Vi=3.0  VB=2.5  VE=1.8  ICL=18.0 mA
VBE=2.5-1.8=0.7V  VCE=1.2
R1=10kΩ   V1=1.85 I1=0.18mA Vi=4.38 VB=2.53 VE=1.85 ICL=18.5 mA
VBE=2.53-1.85=0.7V  VCE=2.53

Mi principal preocupación es que 7.4 y 9.1 dicen:

más de 1 mA (Imin (máx.)) debe suministrarse al pasador del cátodo. Bajo esta condición, se puede aplicar retroalimentación desde los pines de cátodo y referencia para crear una réplica del voltaje de referencia interno.

Bien, bien, pero ¿cómo puedo suministrar el 1 mA que parece ser necesario para el funcionamiento correcto? No veo ninguna especificación mínima de Vi y el TL431 parece aumentar su resistencia a medida que bajo R1.

Otra preocupación es que, mucho menos, los flujos de 19 mA en RCL.
¿Qué significa una constante VBE = 0.7V? ¿Perfectamente conduciendo?
Y, por cierto, ¿cómo sabe el TL431 en el estado de apagado (< 2.5V) qué VB = VK = genera?

Actualización: gracias por tus respuestas y quieres más detalles. He comprado 5730 lámparas de mazorca de maíz de LED. Son inteligentemente muy simples: Básicamente: red, tapa de desfase, rectificador MB6S, tapa de alisado, cadena de LED. El factor de potencia del cos φ aka de la tapa determina el voltaje en la cadena de LED. Algunos modelos de lámparas utilizan pares de LED paralelos como 2 × 36. Mis modelos de 95 y 36 LED están bien. Pero los 69 (o 2 × 36) LED fallaron constantemente en algunas casas de este país. Reemplacé los LED quemados con una resistencia de 220 kΩ, pero quemé más LED. Sospeché picos de sobretensión y que la limitación de corriente es algo que hay que intentar. Entonces, conecté la Fig. 38 de la hoja de datos en un diseño delicioso en un veroboard de 2 × 5 agujeros. Cables de componentes plegados y 3 puntos de soldadura, sin necesidad de almohadillas de soldadura. Puedo meterlo dentro de un zócalo de lámpara E25 bien inmóvil al final de un cable duro. Pero el valor de R1 no está claro y no encontré ningún método simple en la Web.

Solo comentarios aleatorios aquí y allá más 7.1-7.4 "sin Vi mínimo".
Entonces, lo mejor fue probar los valores R1 y eso me llevó aquí, gracias por sus respuestas. Por lo tanto, la Fig. 38, "limitador", debería llamarse "limitador de corriente Vi≥5", que no es mi caso. Su consejo: use la fig. 39 con un 5V Vi separado. Desafortunadamente, la PCB de la lámpara no proporciona 5V (y fuerza los LED en el lado del suelo).

Por lo tanto, quiero un Ik bajo a 1 mA. Finalmente, pensé que podía agregar una resistencia de 100 Ω entre el colector y la fuente +. Entonces, en relación con el terreno negativo, Vi será más alto. ¿Qué piensa usted de eso? Lo intentaré cuando tenga tiempo y probablemente vuelva aquí.

tl431

pregunta Papou

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score 4 · Answer 1

Usted declara que desea ejecutar 96 LED ... ¿es eso una serie de LED en serie?
Si es así, tiene otros problemas con un controlador de corriente constante de 20 mA.

Resolver las resistencias para el TL431 es muy simple, considere esta simplificación de la Figura 39 de la hoja de datos .

ElcircuitodelaFigura38parecenoidealparasuaplicación(sisetratadeunacadenadeLEDquedeseamanejar),ylaFigura39modificadaligeramentepuedesermejor:

AquíheusadoLEDconunVfde2.2yunsuministrode36V,siesdiferenteparasusLEDSosuministro,entoncestendríaquevolveracalcularlosvalores.

SimanejalosLEDdesdeunafuentedecorrienteconstantedeladobajo,obtieneunpardeventajas...

ElvoltajeporencimadeR1esconstanteynoestárelacionadooestáafectadoporVceparaeltransistor.
ElTL431Ik,quevariaráenciertamedida(eltransistorHfeylatemperatura)NOseagregaalacorrienteparalacadenadeLED.
PuedemanejarvariascadenasconsolounTL431comosemuestraacontinuación(ahorapuedeentenderporquéconfiguroIken5mAenmiescenario).

Sideseaejecutar96LEDcomounacadena,puedehacerlodelasiguientemanera:

Aquí, con cada 2n2222 Ib a 400 uA, todavía hay 2,2 mA de corriente en Ik, muy por encima de los requisitos mínimos de 1 mA.
Cada cadena de LED ahora tiene solo 12 dispositivos en lugar de 14, pero la diferencia de voltaje (Vf) para la cadena simplemente aparece en el 2N2222. Por lo tanto, Vce aumentaría en 4,4 V. Esto aumenta la disipación de potencia en el transistor, pero está bien dentro de sus clasificaciones.

Nota de que podrías poner más LED en una cadena y reducir el número de cadenas, pero tendrías que aumentar el Vce del transistor. El 2N222 es solo 40 V Vce.
También puede usar un FET de potencia más capaz en lugar de un transistor, pero esto aumenta la complejidad del diseño en términos de voltaje mínimo, etc.

Espero que esto ayude.

score 0 · Answer 2

el circuito necesita 2.5v + 0.7v + algo más para funcionar. por lo que está mirando 3.5v o más como punto de partida. probarlo a continuación no tiene sentido.

con respecto al tamaño de R1: compruebe la hoja de datos para valores mínimos o máximos, o calcule la disipación de potencia en tl431 y vea si se calienta demasiado.

Normalmente ejecuto 2 - 3ma y no más de 15 ma en un tl431. por lo tanto, si cree que su entrada es Vi, el voltaje en R1 es a lo sumo Vi - (2.5 + 0.7 + Vout). Vout es tu Icl * Rload.

score 0 · Answer 3

Creo que el problema es que nunca operaste el TL431 correctamente, revisando tus tres casos. Si tuviera que adivinar, su enfoque fue solo tomas al azar sin diseño y, en los tres casos, perdió el objetivo por completo y se pregunta cómo se supone que funciona.

[Y antes de ir allí, ¿estás considerando seriamente 69 LED organizados en serie? ¿Se supone que esto eventualmente será una cosa alimentada por la red?]

Comencemos con un esquema general de las dos topologías de corriente constante más simple para el TL431 (Estoy usando un símbolo de SCR para el TL431 aquí) en el lado izquierdo, a continuación:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

La carga se puede insertar en cualquiera de las dos ubicaciones mostradas, dado que la otra ubicación está en corto cuando no hay carga allí. Hay razones para ambos enfoques. Pero creo que solo estás probando esto, por ahora, acortándolos a ambos. Así que, en efecto, estás probando con una carga \ $ 0 \: \ Omega \ $. Así que su circuito se parece al del medio, como se muestra arriba.

Para que el TL431 funcione correctamente, necesita suficiente espacio para la cabeza. En su caso, necesita al menos \ $ 25 \: \ textrm {mA} \ $ a través de \ $ R_ {CL} = 100 \: \ Omega \ $ y también necesita al menos otro \ $ 1 \: \ textrm {mA} \ $ para el TL431, en sí mismo.

Por un momento, consideremos el caso donde el TL431 no admite ninguna corriente significativa porque no tiene suficiente espacio para trabajar. En este caso, básicamente puede quitar el TL431 y, en su lugar, considerar el circuito que se muestra en el extremo derecho, arriba.

Para este circuito:

$$ I_ {R_ {CL}} = \ frac {V - V_ {BE}} {R_ {CL} + \ frac {R_1} {\ beta + 1}} $$

Supongamos por un momento que su NPN BJT tiene \ $ \ beta = 100 \ $. Esto funcionaría en \ $ I_ {R_ {CL}} \ approx 11.5 \: \ textrm {mA} \ $ cuando \ $ V_I = 1.9 \: \ textrm {V} \ $ y \ $ R_1 = 470 \: \ Omega \ $, \ $ I_ {R_ {CL}} \ approx 18.8 \: \ textrm {mA} \ $ cuando \ $ V_I = 3 \: \ textrm {V} \ $ y \ $ R_1 = 2.2 \: \ textrm {k} \ Omega \ $, y a \ $ I_ {R_ {CL}} \ approx 18.4 \: \ textrm {mA} \ $ cuando \ $ V_I = 4.38 \: \ textrm {V} \ $ y \ $ R_1 = 10 \: \ textrm {k} \ Omega \ $. Estos resultados muestran un comportamiento similar al que realmente observaste, incluido el comportamiento relativo de los dos últimos casos en los que la corriente no cambió mucho. Así que creo que esto te dice un hecho importante: el TL431 está efectivamente "fuera del circuito". No estaba permitiendo que funcionara correctamente en ninguno de los tres casos.

En todos los casos, deberá asegurarse de que \ $ V_I \ ge 3.5 \: \ textrm {V} \ $. Esto permite suficiente espacio para el TL431, más otro voltio para el NPN BJT. Más allá de eso, también necesitará el espacio adicional que se requiera para su carga final. Así que en sus primeras pruebas, nunca use \ $ V_I \ lt 3.5 \: \ textrm {V} \ $.

Tomemos tu último caso, ya que entonces tenías suficiente voltaje. Sabe que \ $ I_ {R_ {CL}} = 25 \: \ textrm {mA} \ $. También sabe que \ $ I_ {KA} \ ge 1 \: \ textrm {mA} \ $, aunque la hoja de datos parece enfatizar \ $ I_ {KA} = 10 \: \ textrm {mA} \ $. Asumiendo el circuito intermedio anterior para las pruebas, entonces querría que \ $ R_1 \ $ proporcione \ $ I_ {KA} = 10 \: \ textrm {mA} \ $ más un poco más para la base NPN. Podemos ignorar la corriente base, dada esta configuración para \ $ I_ {KA} \ $, entonces \ $ R_1 = \ frac {4.38 \: \ textrm {V} -700 \: \ textrm {mV} -2.5 \: \ textrm {V}} {10 \: \ textrm {mA}} \ approx 120 \: \ Omega \ $. Como puede ver, mucho menos de lo que utilizó.

Cuando \ $ R_1 = 10 \: \ textrm {k} \ Omega \ $, el mínimo en el peor de los casos \ $ I_ {KA} = 1 \: \ textrm {mA} \ $ causaría un \ $ 10 \: \ textrm {V} \ $ drop! ¡Incluso el mínimo típico de \ $ I_ {KA} = 400 \: \ mu \ textrm {A} \ $ conduce a una caída de \ $ 4 \: \ textrm {V} \ $! No había manera de que pudiera operar bajo las circunstancias.

Si usa una carga del lado bajo, se agrega \ $ I_ {KA} = 10 \: \ textrm {mA} \ $ a la corriente de carga del lado bajo. Por lo tanto, es posible que deba ajustar \ $ R_ {CL} \ $, según corresponda. Si usa una carga lateral alta, entonces \ $ I_ {KA} \ $ se realiza de forma lateral y solo el conjunto actual de \ $ R_ {CL} \ $ pasa por la carga.

Ahora, esto vuelve a la pregunta de cómo piensa operarlo eventualmente. ¿Se toma en serio 69 LEDs en serie?

Configuración de una limitación actual de TL341

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