Калькулятор TL431

TL431 держит на управляющем входе опорное напряжение, а напряжение на катоде задаётся делителем из двух резисторов. Расчёт нужен, когда вы проектируете источник опорного напряжения, узел обратной связи блока питания или зарядного устройства, проверяете чужую схему или хотите получить конкретное напряжение при уже выбранном нижнем резисторе.

Подготовьте номиналы резисторов: верхний стоит между катодом и управляющим входом, нижний - между управляющим входом и анодом. Номинал берите по маркировке или измеряйте омметром, выпаяв резистор из схемы. Опорное напряжение и ток управляющего входа по умолчанию равны типовым значениям из технического описания производителя - 2,495 В и 2 мкА; если у вашей микросхемы в документации указаны другие значения, введите их.

Сопротивления вводятся в килоомах: 4,7 кОм - это 4,7, а 470 Ом - 0,47. Ток управляющего входа - в микроамперах, напряжения - в вольтах. Частые ошибки: ввести сопротивление в омах вместо килоом (тогда поправка на ток входа окажется в тысячу раз больше), перепутать местами верхний и нижний резисторы, забыть заполнить поле "Нужное напряжение (для подбора верхнего резистора)" - без него подбор не выполняется.

Для работы TL431 ток катода должен быть не меньше 1 мА - подберите балластный резистор; калькулятор этот ток не проверяет. Подобранный верхний резистор почти никогда не совпадает со стандартным номиналом: возьмите ближайший из ряда, введите его в поле верхнего резистора и проверьте, какое напряжение получится.

Монтаж и наладку устройств, подключённых к сети, выполняет только специалист с допуском. Расчёт служит для подбора элементов и не заменяет проект.

Калькулятор использует формулу выходного напряжения из технического описания производителя микросхем TL431/TL432 и обратную к ней формулу для подбора верхнего резистора.

Выходное напряжение = Опорное напряжение * (1 + Верхний резистор / Нижний резистор) + Ток входа / 1000 * Верхний резистор
Верхний резистор = (Нужное напряжение - Опорное напряжение) / (Опорное напряжение / Нижний резистор + Ток входа / 1000)

Здесь Опорное напряжение - в вольтах; Ток входа - ток управляющего входа, мкА; верхний и нижний резисторы - сопротивления делителя, кОм; Нужное напряжение - в вольтах. Ток в микроамперах, умноженный на сопротивление в килоомах, даёт милливольты, поэтому слагаемое с током делится на 1000 - так оно переводится в вольты. Вторая формула получена из первой решением относительно верхнего резистора при заданном нижнем. Оба результата показываются с тремя знаками после запятой.

Ограничения: расчёт идёт по типовым значениям опорного напряжения и тока входа, разброс параметров микросхемы и допуск резисторов не учитываются. Минимальный ток катода (1 мА) не проверяется. При нулевом нижнем резисторе расчёт невозможен - деление на ноль.

Пример: верхний и нижний резисторы по 10 кОм, опорное напряжение 2,495 В, ток входа 2 мкА, нужно 5 В.

Выходное напряжение = 2,495 * (1 + 10 / 10) + 0,002 * 10 = 4,99 + 0,02 = 5,01 В
Верхний резистор = (5 - 2,495) / (0,2495 + 0,002) = 2,505 / 0,2515 примерно 9,960 кОм