الیکٹرانک سرکٹس کو ڈیزائن کرتے وقت، اکثر کم طاقت والے وولٹیج ریگولیٹر یا حوالہ وولٹیج کے ذریعہ کی ضرورت ہوتی ہے۔ متعدد فکسڈ وولٹیج غیر منظم انٹیگرل اسٹیبلائزرز کے ذریعہ بند ہیں۔ سایڈست تعمیر پر چپ LM317، لیکن اس میں کچھ موروثی خامیاں اور اکثر غیر ضروری فعالیت ہوتی ہے۔ بہت سے معاملات میں، TL431 چپ اس مسئلے کو حل کر دے گی، جس سے آپ کو کم طاقت والا مستحکم وولٹیج کا ذریعہ حاصل ہو جائے گا جسے 2.5 سے 36 V تک ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔
مواد
TL431 چپ کیا ہے؟
بیسویں صدی کے 70 کی دہائی میں تیار ہونے والے اس مائیکرو سرکٹ کو اکثر "ایڈجسٹ ایبل زینر ڈائیوڈ" کہا جاتا ہے، اور اسے ڈایاگرام پر زینر ڈائیوڈ کے طور پر دو کلاسیکی نتائج کے ساتھ نامزد کیا گیا ہے - ایک اینوڈ اور ایک کیتھوڈ۔ ایک تیسرا نتیجہ بھی ہے، جس کا مقصد بعد میں زیر بحث آئے گا۔ مائیکرو اسمبلی کی طرح لگتا ہے۔ زینر ڈایڈڈ بالکل یاد نہیں ہے. یہ ایک روایتی مائیکرو سرکٹ کی طرح کئی پیکج کے اختیارات میں تیار کیا جاتا ہے۔ ابتدائی طور پر، اختیارات صرف سوراخ والے بورڈ کے لیے بنائے گئے تھے (سچ ہول)، SMD ٹیکنالوجیز کی ترقی کے ساتھ، TL431 کو سطح پر نصب پیکجوں میں "پیک" کیا جانا شروع ہوا، جس میں مختلف پنوں کے ساتھ مقبول SOTs بھی شامل ہیں۔ آپریشن کے لیے مطلوبہ ٹانگوں کی کم از کم تعداد 3 ہے۔ کچھ کیسز میں زیادہ پن ہوتے ہیں۔ اضافی ٹانگیں یا تو کہیں بھی منسلک نہیں ہیں، یا نقل شدہ ہیں۔
TL431 کی اہم خصوصیات
اہم خصوصیات، جن کا علم الیکٹرانک سرکٹس کی ترقی میں پیدا ہونے والے 90+ فیصد کاموں کو انجام دینے کے لیے کافی ہے:
- آؤٹ پٹ وولٹیج کی حدیں - 2.5 ... 36 V (اس کو مائنس سے منسوب کیا جا سکتا ہے، کیونکہ جدید ریگولیٹرز کی حد 1.5 V کی کم ہوتی ہے)؛
- سب سے زیادہ کرنٹ 100 ایم اے ہے (یہ چھوٹا ہے، درمیانی طاقت والے زینر ڈائیوڈ سے موازنہ، اس لیے آپ کو مائیکرو سرکٹ کو اوورلوڈ نہیں کرنا چاہیے، اس کا کوئی تحفظ نہیں ہے)؛
- اندرونی مزاحمت (ایک مساوی دو ٹرمینل نیٹ ورک کی رکاوٹ) - تقریبا 0.22 اوہم؛
- متحرک مزاحمت - 0.2 ... 0.5 اوہم؛
- پاسپورٹ کی قیمت Uref = 2.495 V، درستگی - سیریز پر منحصر ہے، ± 0.5% سے ± 2% تک؛
- آپریٹنگ درجہ حرارت کی حد TL431С – 0…+70 °С، TL431A کے لیے – مائنس 40…+85 °С۔
درجہ حرارت پر پیرامیٹرز کے انحصار کے گراف سمیت دیگر خصوصیات ڈیٹا شیٹ میں مل سکتی ہیں۔ لیکن زیادہ تر معاملات میں ان کی ضرورت نہیں ہوگی۔
نتیجہ اخذ کرنے کا مقصد اور آپریشن کے اصول
مائیکرو سرکٹ کی اندرونی ساخت کا تجزیہ کرتے وقت، یہ واضح ہو جاتا ہے کہ زینر ڈایڈڈ کے ساتھ موازنہ بجائے خود من مانی ہے۔
سب سے زیادہ، TL431 کی ساخت ایک موازنہ سے مشابہت رکھتی ہے۔ الٹی آؤٹ پٹ پر 2.5 V کا حوالہ وولٹیج Vref لاگو ہوتا ہے۔یہ وولٹیج مستحکم ہے، لہذا آؤٹ پٹ بھی مستحکم ہو جائے گا. غیر الٹا آؤٹ پٹ باہر لایا جاتا ہے. اگر اس پر لاگو وولٹیج حوالہ وولٹیج سے زیادہ نہیں ہے، موازنہ پیداوار صفر، ٹرانزسٹر بند ہے، کوئی کرنٹ نہیں بہہ رہا ہے۔ اگر ڈائریکٹ ان پٹ پر وولٹیج 2.5 V سے زیادہ ہے، تو ڈیفرینشل ایمپلیفائر کے آؤٹ پٹ پر ایک مثبت سطح ظاہر ہوتی ہے، ٹرانجسٹر کھلتا ہے، اور کرنٹ اس میں سے بہنا شروع ہو جاتا ہے۔ یہ کرنٹ بیرونی مزاحمت سے محدود ہے۔ یہ رویہ زینر ڈائیوڈ کے برفانی تودے کے ٹوٹنے سے مشابہت رکھتا ہے جب اس پر ریورس وولٹیج لگایا جاتا ہے۔ ڈائیوڈ کو مائیکرو سرکٹ کے ریورس سوئچنگ سے بچانے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔
اہم! وولٹیج ریفرنس پن کو غیر منسلک نہیں چھوڑنا چاہیے اور اس کے لیے کم از کم 4µA کرنٹ درکار ہے۔
درحقیقت، یہ اسکیم مشروط ہے - یہ صرف کام کی نوعیت کی وضاحت کے لیے موزوں ہے۔ حقیقت میں، سب کچھ دوسرے اصولوں کے مطابق لاگو کیا جاتا ہے. لہذا، سرکٹ کے اندر آپ 2.5 V کے حوالہ وولٹیج کے ساتھ کوئی نقطہ نہیں ڈھونڈ سکتے ہیں۔
سوئچنگ سرکٹس کی مثالیں۔
TL431 سوئچنگ سرکٹ کے اختیارات میں سے ایک روایتی موازنہ ہے۔ آپ اس پر کسی قسم کے تھریشولڈ ریلے بنا سکتے ہیں - مثال کے طور پر، لیول ریلے، لائٹنگ ریلے وغیرہ۔ صرف حوالہ وولٹیج کا ذریعہ بلٹ ان ہے اور اسے ایڈجسٹ نہیں کیا جا سکتا، اس لیے سینسر کے ذریعے کرنٹ اور وولٹیج ڈراپ کو ریگولیٹ کیا جاتا ہے۔
جیسے ہی سینسر پر 2.5 V گرتا ہے، مائیکرو سرکٹ کا آؤٹ پٹ ٹرانزسٹر کھل جاتا ہے، LED سے کرنٹ بہتا ہے اور یہ روشن ہو جاتا ہے۔ ایل ای ڈی کے بجائے، آپ کم طاقت والے ریلے یا ٹرانجسٹر سوئچ کا استعمال کر سکتے ہیں جو لوڈ کو سوئچ کرتا ہے۔ ریزسٹر R1 کو کمپیریٹر کے آپریشن کی سطح کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ R2 بیلسٹ کے طور پر کام کرتا ہے اور ایل ای ڈی کے ذریعے کرنٹ کو محدود کرتا ہے۔
لیکن اس طرح کی شمولیت TL431 کی تمام خصوصیات کو استعمال کرنا ممکن نہیں بناتی ہے - موازنہ کسی دوسرے مائکرو سرکٹ پر بنایا جاسکتا ہے جو اس طرح کے ریلے کے لئے زیادہ موزوں ہے۔اسی اسمبلی کو دوسرے مقاصد کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔
متوازی ریگولیٹر موڈ میں TL431 کو آن کرنے کے لیے سب سے آسان سرکٹ 2.5 V حوالہ وولٹیج کا ذریعہ ہے۔ اس کے لیے صرف ایک بیلسٹ کی ضرورت ہے۔ مزاحم، جو آؤٹ پٹ ٹرانجسٹر کے ذریعے کرنٹ کو محدود کرے گا۔
اہم! کلاسک زینر ڈائیوڈ سوئچنگ سرکٹ کے برعکس، آپ کو آؤٹ پٹ کے متوازی میں کپیسیٹر انسٹال نہیں کرنا چاہیے۔ یہ پرجیوی دولن کی قیادت کر سکتا ہے. عام طور پر، اس کی ضرورت نہیں ہے، کیونکہ ڈویلپرز نے آؤٹ پٹ شور کو کم کرنے کے لیے اقدامات کیے ہیں۔ لیکن اس کی وجہ سے، مائکرو سرکٹ کو روایتی زینر ڈائیوڈ کی طرح شور پیدا کرنے والے کی بنیاد کے طور پر استعمال نہیں کیا جا سکتا۔
زیادہ مکمل طور پر مائکرو سرکٹ کی صلاحیتوں کو ایک فیڈ بیک سرکٹ میں استعمال کیا جاتا ہے جو ریزسٹرس R1 اور R2 کے ذریعے تشکیل دیا جاتا ہے۔
جب پاور لگائی جاتی ہے، آؤٹ پٹ وولٹیج بڑھ جاتا ہے اور چند مائیکرو سیکنڈز میں مستحکم ہو جاتا ہے (متعدد شرح معیاری نہیں ہے)۔ استاب سیٹ ہو گیا ہے۔ تقسیم کرنے والااس کا حساب فارمولہ Ustab=2.495*(1+R2/R1) سے لگایا جا سکتا ہے۔ حساب لگاتے وقت، یہ ذہن میں رکھنا چاہیے کہ اس طرح کی شمولیت کے ساتھ اندرونی مزاحمت (1 + R2/R1) گنا بڑھ جاتی ہے۔
آپ ایک اضافی کو آن کر کے کلاسیکی انداز میں سٹیبلائزر کی بوجھ کی گنجائش بڑھا سکتے ہیں۔ دوئبرووی ٹرانجسٹر.
اہم! ٹرانزسٹر لازمی طور پر فیڈ بیک لوپ سرکٹ میں شامل ہے۔
اس طرح کی شمولیت سرکٹ کو ایک متوازی ریگولیٹر میں تبدیل کرتی ہے، جس کے لیے ان پٹ وولٹیج کو آؤٹ پٹ وولٹیج سے تجاوز کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اس کی کارکردگی Uout/Uin تناسب سے زیادہ نہیں ہو سکتی۔ اس سے سٹیبلائزر کے پیرامیٹرز خراب ہو جاتے ہیں، اس لیے فیلڈ ایفیکٹ ٹرانزسٹر استعمال کرنا بہتر ہے، اس پر وولٹیج ڈراپ کم ہے۔
یہاں، ان پٹ اور آؤٹ پٹ وولٹیج کے درمیان چھوٹے مطلوبہ فرق کی وجہ سے کارکردگی زیادہ ہے، لیکن ٹرانجسٹر گیٹ کے لیے ایک اضافی پاور سورس کی ضرورت ہے - اس کا وولٹیج Vin سے زیادہ ہونا چاہیے۔
TL431 پر، آپ کرنٹ سٹیبلائزر کو اسمبل کر سکتے ہیں۔
ٹرانزسٹر کے کلکٹر سرکٹ میں کرنٹ Istab \u003d Vref/R1 کے برابر ہوگا۔
اگر ایک ہی سرکٹ کو دو ٹرمینل نیٹ ورک کی شکل میں شامل کیا جائے تو کرنٹ لمیٹر حاصل کیا جائے گا۔
کرنٹ Io=Vref/R1+Ika تک محدود ہوگا۔ بیلسٹ ریزسٹر کی قدر کو Rb=Uin(Io/hfe+Ika) کی شرائط سے منتخب کیا جانا چاہیے، جہاں hfe ٹرانزسٹر گین ہے۔ یہ ایک ملٹی میٹر سے ماپا جا سکتا ہے جس میں یہ فنکشن ہے۔
ریڈیو کے شوقین غیر معیاری شمولیت میں مائیکرو سرکٹس استعمال کرتے ہیں۔ TL431 میں خود کو پرجوش کرنے کا رجحان ہے، جو کہ ایک نقصان ہے۔ لیکن یہ اسے وولٹیج پر قابو پانے والے جنریٹرز کے طور پر استعمال کرنا ممکن بناتا ہے۔ ایسا کرنے کے لئے، آؤٹ پٹ پر ایک کپیسیٹر نصب کیا جاتا ہے.
analogues کیا ہیں
مائکرو سرکٹ پیشہ ور افراد اور الیکٹرانکس کے شوقین افراد کی دنیا میں بہت زیادہ مقبولیت رکھتا ہے۔ لہذا، یہ بہت سے مینوفیکچررز کی طرف سے تیار کیا جاتا ہے. دنیا کی مشہور کمپنیاں Texas Instruments (ایک ڈویلپر کے طور پر)، Motorola، Fairchild Semiconductor اور دیگر اصل نام سے ایک مائیکرو سرکٹ تیار کرتی ہیں۔ Vref = 2.75 V کے ساتھ پہلے سے جاری کردہ TL430 سٹیبلائزر کا ذکر نہ کرنا ناممکن ہے اور زیادہ سے زیادہ آپریٹنگ کرنٹ ڈیڑھ گنا بڑھ گیا ہے۔ لیکن اس مائیکرو سرکٹ کی مانگ کم تھی، اور ایس ایم ڈی ماؤنٹنگ کے دور کے آغاز تک زندہ نہیں رہا۔
دوسرے مینوفیکچررز دوسرے لیٹر انڈیکس کے ساتھ وولٹیج ریگولیٹر تیار کرتے ہیں، لیکن ان کے ناموں میں ہمیشہ 431 نمبر ہوتے ہیں (بصورت دیگر صارف صرف نامعلوم مائیکرو سرکٹ پر توجہ نہیں دے گا)۔ مارکیٹ میں ہیں:
- KA431AZ;
- KIA431;
- HA17431VP؛
- IR9431N
اور دیگر مائیکرو سرکٹس فعالیت میں ملتے جلتے ہیں۔ لیکن غیر معروف اور نامعلوم مینوفیکچررز کی مصنوعات پیرامیٹرز کی تعمیل کی ضمانت نہیں دیتی ہیں۔
ایک گھریلو اینالاگ ہے - KR142EN19A، KT-26 پیکیج میں تیار کیا گیا ہے (کم پاور ٹرانجسٹر کی طرح)۔ یہ مکمل طور پر اصل چپ سے ملتا جلتا ہے، لیکن کچھ خصوصیات قدرے مختلف ہیں۔ لہذا، اندرونی مزاحمت کو <0.5 اوہم کے اندر معمول بنایا جاتا ہے۔
قابل ذکر SG6105 PWM کنٹرولر ہے۔ اس میں دو اندرونی سٹیبلائزرز ہیں، بالکل TL431 سے مماثل۔ ان کے الگ الگ ٹرمینلز ہیں اور انہیں حوالہ وولٹیج کے ذرائع کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔
TL431 چپ کی کارکردگی کو کیسے چیک کریں۔
مائیکرو سرکٹ کا اندرونی ڈھانچہ کافی پیچیدہ ہے، اس لیے اسے ایک ٹیسٹر کے ذریعے چیک نہیں کیا جا سکتا۔ کسی بھی صورت میں، آپ کو کسی قسم کی سکیم جمع کرنا پڑے گی. اگر ریگولیٹڈ پاور سپلائی ہے، تو تین ریزسٹرس اور ایک ایل ای ڈی کی ضرورت ہے۔
بجلی کی فراہمی کا وولٹیج 36 V سے زیادہ نہیں ہونا چاہیے۔ R1 کا انتخاب اس لیے کیا جاتا ہے کہ زیادہ سے زیادہ وولٹیج پر، LED کے ذریعے کرنٹ 10-15 mA سے زیادہ نہ ہو۔ R1 اور R3 کا تناسب ایسا ہونا چاہیے کہ زیادہ سے زیادہ سورس وولٹیج پر، R3 پر 2.5 V سے زیادہ گرے، اور ترجیحاً 3 سے زیادہ۔ جب آؤٹ پٹ وولٹیج 0 V سے بڑھ کر R3 پر حد تک پہنچ جائے، LED چمکے گا، جس کا مطلب ہے کہ مائیکرو سرکٹ کام کر رہا ہے۔ آپ ایل ای ڈی کو انسٹال نہیں کر سکتے ہیں، لیکن صرف کیتھوڈ پر وولٹیج کی پیمائش کریں - یہ اچانک تبدیل ہونا چاہئے.
اگر کوئی ریگولیٹڈ ذریعہ نہیں ہے، لیکن مسلسل وولٹیج کے ساتھ بجلی کی فراہمی ہے، تو آپ کو R3 کے بجائے پوٹینشیومیٹر استعمال کرنا پڑے گا۔ جب انجن دونوں سمتوں میں گھومتا ہے، ایل ای ڈی کو روشن ہونا چاہیے اور باہر جانا چاہیے۔
الیکٹرانک اجزاء کی مارکیٹ مربوط وولٹیج ریگولیٹرز کی بہت وسیع رینج پیش کرتی ہے۔لیکن دائرہ کار بہت وسیع ہے، اس لیے مارکیٹ میں مائیکرو سرکٹس کی بہت سی قسمیں اپنی جگہ رکھتی ہیں۔ بشمول TL431۔
ملتے جلتے مضامین:
