Сильно греется TL431

[Rozetochka]

Всем привет. Есть схема часов на люминесцентном индикаторе ИВЛ2-7/5 и мк PIC16F628A, в которой очень сильно греется нижний TL431 и, рядом стоящий, резистор на 16к, что не есть норма. Все в принципе работает, но долго, как мне кажется, все это дело не продержится. В чем может быть причина? Напряжение питания — 29v (переменки 22v), по остальным напругам все ок. Общий ток потребления  — 33ма, по 5v — 7ма (контроллер+дешифратор), по 29v — 1.1ма, по 24 — 5ма. Схему временно питаю от повышающего DC-DC преобразователя, накал от батарейки, но сути вещей это не меняет. 

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Vascom]

По 24В ток 25мА?

Вообще, понятие "ощутимо греется" очень растяжимое. Если TL431 не сгорает, то нормально. Он 0.6-0.7Вт может рассеивать.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[J_Ohm]

Нагрев нормальный, хотя и значительный.TL431 желательно ставить в корпусе TO-252 или прижать к маленькому радиатору. Резистор можно взять на 2 Вт - будет попрохладней, хотя это и не требуется.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Old_Man]

Увеличтьте резистор 180 ом до 470 ом!  И вообще, нужно ли жёстко стабилизировать - 24 вольта, в слаботочной цепи ...

[Rozetochka]

1 час назад, Vascom сказал:

По 24В ток 25мА?

Нет, откуда там? Это же индикация. По 24 - 5ма. Один раз сгорел, а именно кусочек корпуса улетел в неизвестном направлении. Правда, было это один раз, может, брак. 

Тогда перефразирую вопрос: должен ли тут он так сильно греться? Правильна ли схема? Ибо получается так: с бп оно берет 33ма, из них 13 (7+5+1) отправляет на схему, а 20 превращает на себе в тепло. Так? 

Изменено 19 марта, 2018 пользователем Rozetochka

[J_Ohm]

 

Так. Расклад такой: +5В - (-29В) = 34В полного выпрямленного напряжения с диодного моста. При этом через резистор 180 Ом течет (29-24)/180 = 28мА. Из этого значения отнимаем 5 или 6 мА через индикатор (взято из справочных данных, - сумма токов одного светящегося разряда и его сетки). Получается, через DA2 течет разность 22мА, из которой 7мА питает микросхемы. Проблема в том, что стабилизатору положено работать при изменении напряжения  в сети +/-10% (если не 15%). При 90% напряжения, на резисторе останется только 1,6В при токе 9мА, оставляющем (за вычетом потребления индикатора) на верхний стабилитрон и контроллер около 3мА, чего совершенно недостаточно. При напряжении же 110%, ток через DA2 будет 41мА!

Можно увеличить резистор до 470 Ом, как посоветовал Old_Man - это снизит нагрев, но запаса стабилизации, и без того недостаточного, можно считать, совсем не останется. Выходом могло бы стать увеличение напряжения с выпрямителя процентов на 20 и добавление еще одного гасящего резистора. Общий нагрев от этого не меньше, зато можно было бы оптимизировать ток через стабилитрон (-24В). Другой вариант - заменить последний резистором, как уже намекали.

 

[Sergey-Ufa]

Поставьте вместо нижнего 431 три последовательных стабилитрона по 6,8-8,2  вольт в стеклянном корпусе и не мучайтесь. Габариты будут такие же, а надежность намного выше.

[Rozetochka]

15 часов назад, J_Ohm сказал:

= 34В

Почему 34? С диодного моста (в данном случае с преобразователя) идет 29

 

11 час назад, Sergey-Ufa сказал:

Поставьте вместо нижнего 431

Может, верхний тоже тогда заменить? 

Вы не подумайте, я с вам ни в коем случае на спорю, просто интересуюсь.

[J_Ohm]

13 минуты назад, Rozetochka сказал:

Почему 34?

Из указанных Вами напряжений относительно общего: 5В с верхнего стабилитрона, 24В с нижнего стабилитрона и 5В на резисторе.

... По делителю нижнего стабилитрона на нем вышло 19В, но с чего бы было сомневаться в приведенных Вами данных? При этом расчет выходит получше, но не принципиально.

Преобразователь можно было бы сделать стабилизированным и не мучиться вообще.

[Rozetochka]

А как же накал тогда? Нужен средний отвод и переменка, иначе неравномерно светится индикатор будет.

И я, похоже, забыл кое что указать, а именно: все напряжения я измерял относительно 5В, а не общего. Прошу прощения.

[Sergey-Ufa]

11 час назад, Rozetochka сказал:

Может, верхний тоже тогда заменить? 

В принципе можно и заменить на стабилитрон 5,1В. Стабильность 5-вольтового питания будет чуть хуже, но это не критично.

[J_Ohm]

11 час назад, Rozetochka сказал:

А как же накал тогда?

Почему нет?. Правда, с симметричным сложновато выходит (TL494 + IR2110 и т.д.). Но и с обратноходового переменное взять можно. Не берите пока в голову.

...Рассмотрите возможность заменить балластный резистор стабилизатором тока на LM317.

 

[Rozetochka]

4 часа назад, J_Ohm сказал:

Рассмотрите возможность заменить балластный резистор стабилизатором тока на LM317.

Как это будет выглядеть? Можно схемку? 

[Sergey-Ufa]

Будет выглядеть так

Только вместо LM317 надо использовать LM337, т.к. схемка включается с минусовой провод питания.

[Rozetochka]

Так?

[J_Ohm]

@Rozetochka, не совсем. Для LM317:

С микросхемой LM337 можно также, только зеркально ее перевернуть слева направо вместе с резистором. Кроме того, оказывается достаточно и одной LM337, без TL431 или стабилитрона:

[Rozetochka]

Это у нас получается "не греется, не пытается убить окружающих, нормально работает с запасом стабилизации"?

[J_Ohm]

Нагрев разумеется будет, но значительно меньший, особенно сравнивая при повышенном напряжении. Запас по стабилизации минимальный, в схеме со стабилизатором тока даже немного уменьшено напряжение в нижнем плече, поскольку LM317 забирает в таком включении около 4 В, а менее требовательный эквивалент LM1086, экономящий полтора вольта, выйдет подороже.

Маленький совет: подберите к своей сети низкоомным резистором напряжение накала таким, чтобы не видеть красное свечение нитей. Иначе индикаторы теряют эмиссию за пару лет.

[Электронщик]

У тебя с тем делителем что изначально на управляющем электроде нижней tl431 3,16В(если у тебя 24В по отношению к общему проводу, но дабы убедиться, сделать замер на управляющем электроде нижней tl431 по отношению к его аноду), а должно быть 2,5В, поставить резистор вместо 2,4кОм , 1,8кОм.

Изменено 1 апреля, 2018 пользователем Электронщик

[J_Ohm]

А на самом деле:

В 20.03.2018 в 19:11, Rozetochka сказал:

все напряжения я измерял относительно 5В, а не общего.

 

[Электронщик]

Ну пусть померяет напряжение на нижней тл431 между управляющем электродом и анодом.

[Геннадий]

В 19.03.2018 в 18:47, Rozetochka сказал:

Общий ток потребления  — 33ма, по 5v — 7ма (контроллер+дешифратор), по 29v — 1.1ма, по 24 — 5ма.

33-7-1.1-5=20мА достается параллельному стабилизатору на TL431? Может параметрический поставить, на транзисторе?

[J_Ohm]

Коллега, "параметрический" делают на стабилитроне или TL431. Не путайте молодежь.

[Rozetochka]

Здравствуйте. Прошу прощения за долгое отсутствие - совсем нет времени, на носу ЕГЭ. 

Я тут вот что подумал, может стоит попробовать сделать бп на DC-DC преобразователе или чём-то подобном? Дело в том, что не хотелось бы, чтобы устройство было привязано к 220, а можно бы было запитать его, к примеру, от 12 или 5 вольт. Тогда сразу отпадают всяческие проблемы с напряжением стабилизации, перемотками трансформатора и тд. Но что же в таком случае делать с накалом? Не подумайте, я не хочу намеренно все усложнять, просто такой вариант будет действительно предпочтительней текущего. Да и в силу своего малого опыта, мне очень интересно, каким образом такое можно реализовать.

[avv_rem]

Думаю, лучше всего применить вместо TL431 стабилитроны широкого применения совместно с источником тока на основе Uбэ.
Ток стабилитронов составит примерно 0,65в / R2  = 0,65в / 47 = 14мА.
Схема выйдет на режим стабилизации при внутреннем падении напряжения около 0,85в.
В этой схеме вообще вряд ли нагреется хоть что-то.
Коэффициент стабилизации по напряжению не менее 100. Т.е. при изменении напряжения в сети на 20% выходное напряжение изменится не более чем на 0,2%, что более чем достаточно для цифровых схем.