Czym jest TL431
TL431 to precyzyjny, programowalny stabilizator odniesienia typu shunt, który łączy w sobie źródło napięcia referencyjnego oraz wzmacniacz błędu. Układ posiada trzy wyprowadzenia: katodę (K), anodę (A) i wejście odniesienia (REF), a jego napięcie referencyjne wynosi typowo ok. 2,495 V. Działa jak regulowana „dioda Zenera”, sterując prądem katody tak, aby utrzymywać na REF wartość dobraną dzielnikiem rezystorowym. Kluczowe parametry obejmują tolerancję Vref, minimalny prąd katody IKA(min), dynamiczną impedancję, współczynnik temperaturowy, szumy oraz stabilność pętli w obecności elementów pojemnościowych. Odpowiednia kompensacja (np. kondensator z równoległym rezystorem) zapobiega oscylacjom i zapewnia właściwy margines fazy. TL431 występuje w obudowach TO-92 i SOT-23, pracuje w szerokim zakresie prądów i znajduje zastosowanie w precyzyjnych komparatorach, źródłach odniesienia, ogranicznikach prądu oraz — najczęściej — w pętlach sprzężenia zwrotnego z optoizolacją w zasilaczach impulsowych.
TL431 w zasilaczu pralki
W zasilaczach off-line typu flyback stosowanych w pralkach TL431 współpracuje z transoptorem, stabilizując napięcia wtórne przez precyzyjne sterowanie prądem diody opto. Poprawny dobór dzielnika na linii referencyjnej, elementów kompensacji i prądu katody decyduje o tętnieniach, czasie reakcji na skok obciążenia i odporności na zakłócenia. W praktycznych opracowaniach porównuje się konstrukcje z różnymi wariantami TL431 i konfiguracjami RC, a zależności pomiarowe oraz obserwacje eksploatacyjne zestawia także serwis AGD w Sosnowcu, gdzie omawiane są typowe objawy rozjechanej kompensacji, starzenia elementów i wpływu ESR kondensatorów na stabilność pętli. W diagnostyce zwraca się uwagę na prawidłowe prowadzenie masy analogowej, minimalizację pętli prądowych i temperaturę pracy otoczenia układu.
Objawy uszkodzeń
Wahania napięć wtórnych, pulsowanie („próbkowanie”) zasilacza, pisk przetwornicy, niestabilny start modułu, migotanie wyświetlacza oraz restarty sterownika. Dodatkowo: nadmierne tętnienia pod obciążeniem, przegrzewanie elementów mocy i sporadyczne wybijanie zabezpieczeń.
Diagnostyka i pomiary
Pętla sprzężenia zwrotnego
Weryfikacja wartości dzielnika (REF), kondensatora kompensacyjnego i ewentualnego rezystora równoległego, kontrola prądu katody oraz ocena charakterystyki transoptora (CTR) przy różnych temperaturach. Analiza przebiegów na katodzie i zachowania przy skoku obciążenia.
Strona wtórna i zasilanie pomocnicze
Pomiar poziomów napięć wyjściowych, tętnień oraz ESR kondensatorów low-ESR. Sprawdzenie obciążenia sztucznego, stabilności w trybie jałowym i poprawności prowadzenia masy oraz ekranowania.
Parametry i zamienniki
| Wersja/Model | Tolerancja Vref (25 °C) | IKA(min) | Tempco (typ.) | Obudowy | Uwagi |
|---|---|---|---|---|---|
| TL431A | ±0,5…1,0% | ~1 mA | ~50–100 ppm/°C | TO-92, SOT-23 | Wysoka dokładność, typ do SMPS |
| TL431 (standard) | ±1…2% | ~1 mA | ~100 ppm/°C | TO-92, SOT-23 | Uniwersalny, tańsze wersje |
| TLV431 | ±1…2% | <1 mA | ~100 ppm/°C | SOT-23 | Niskonapięciowy ref ~1,24 V |
| KA431/LMV431 (różni prod.) | ±0,5…2% | ~0,5–1 mA | — | TO-92, SOT-23 | Odpowiedniki, sprawdzić notę |
Uwagi eksploatacyjne
Stabilność pętli zależy od zgodności wartości RC z notą oraz od ESR kondensatorów wyjściowych; wymiana na elementy o innych parametrach może wymagać korekty kompensacji. Istotne są krótkie ścieżki do REF i katody, osobna masa analogowa oraz kontrola temperatury pracy, która wpływa na dryft Vref i CTR transoptora.