TL431 의 용도와 특징을 알아보자. (SMPS 필수 부품/예시 회로와 함께 이해하기)

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Күн бұрын

TL431 은 전자회로를 구성할 때 기준 전압을 구성함에 있어 상당히 많이 사용되는 부품 중 하나 입니다. 가성비가 좋기 때문에 대부분의 제조사에서 취급하고 있으므로 쉽고 저렴하게 구할 수 있습니다.
특히 SMPS 회로에서 많이 사용되는 만큼 동작을 이해하고 사용하시면 좋겠습니다.

Пікірлер: 32

@LUDVIKPOWER 9 ай бұрын

# 전자회로 기초 강의 목록 : cafe.naver.com/ludvik/723

@user-vm4ji9ee8q 9 ай бұрын

정말 귀에 쏙쏙 박히는 내용이예요! 마냥 2.5V 를 내주는 소자 인줄 알았더니, 외부에 영향을 받지 않도록 기준을 만들어 주는 소자였다니!

@LUDVIKPOWER 9 ай бұрын

네 ㅎㅎ TL431 은 아주 가성비있는 부품입니다.

@isaaclee6719 5 ай бұрын

1. 드디어 이영상을 보는구나. 2. 솔직히 이영상은 회원전용으로 했으면 싶을 정도로 귀하다. 3. 하지만 말씀하신대로 전원회로강국을 꿈꿔야 하기 때문에 루드비크님의 뜻에 깊이 공감한다. 4.. 그러니까. 이게 (-)단자에 신호가 들어가는게 아니고 (+)단자로 신호가 들어가서 이 소자에 대한 진입에 처음에 애먹고 당황했었다. 2:55 4.5 캐소드 -> 아노드 로 1mA이상을 흘려줘야 되는구나. 3:10 그래야 내부에 있는 2.5V 기준전압이 안정적으로 동작하는구나. 5. 이게 캐소드 -> 아노드 로 전류를 공급하는 것도 이해가 안됐다. 왜냐면 지금 내부 그림을 보면 다이오드가 밖에 TL431핀이름처럼 캐소드 -> 아노드로 전류방향이 흘러야 되는데 내부 등가회로를 보면 지금 반대방향으로 그림은 다이오드가 아노드->캐소드 방향으로 전류를 넣고 있는 걸로 다이오드연결이 그려져 있기 때문이다. 6. 그러니까 지금 TL431안의 트랜지스터가 OP AMP에서 Ref전압과 비교를 통해 증가한 전압으로 인해 Ⅰbe전류를 증가시키면 Vce전압이 떨어지기 때문에 Smps에서 출력되는 전압이 높아지면 트랜지스터에서 전압이 낮아지게 되서 피드백을 반전으로 해줄수 있기 때문에 7. (+)단자에 연결한거였구나. 8. 그러니까 핵심은 트랜지스터에서 전류가 증가하는게 핵심이 아니라 전압이 감소하는게 핵심이었어! 9. 일단 여기까지 해놓자. 10. 그리고 TL431 정리해 놓은 것을 다시 보고 돌아오자! 11. 그래 내 기억에 TL431 회로 (+) 단자에 외부에서 전압분배회로를 만들어 출력전압에서 2.5V가 TL431(+)단자에 들어가도록 만든다음 12. 그렇게 내부에 2.5V전압과 비교하는 것이다. 13. 그런데 핵심은 역시 2.5V가 제대로 작동하려면 1mA를 넣어줘야 한다는 것이다. 14. 여기까지 일단 해놓고 예전에 정리해 놓은 것을 다시 보고 돌아오자. 23.03.17(일) 15. 이제보니 출력전압을 2.5V로 내부기준전압과 동일하게 만드는 방법(쇼트시킴)과 다른 전압(5V)로 만드는 방법(전압분배)이 소개돼 있구나. 그래 이것도 참으로 신기했다. 같이 다시한번 정리해보자. 8:00 16. 그리고 또 캐소드에 전류가 1mA 이상 들어가야 기준전압(2.5V)가 정상적으로 작동하는거였구나. 그런데 여기에 저항을 높이면 전류가 떨어져서 고정전압(2.5V 또는 여기서는 5V) 을 만들때 전류가 부족해 전압이 틀어지는구나. 내부기준전압(2.5V)이 제대로 형성이 안돼서 말이다. 7:40 17. 그리고 고정전압(2.5V)를 만들때 캐소드 쪽에 전류를 공급하는 쪽에 4.7K옴을 썼구나. 난 항상 왜 4.7K옴을 쓰는 걸까? 항상 궁금했다. 9:30 18. 그런데 이 영상을 보면서 그 의문이 좀 풀렸다. 이제보니 4.7K옴을 쓰면 12V/4.7K옴 =2.5mA가 됐던 것이다. 19. 즉 캐소드에 1mA이상을 공급해야 내부기준전압(2.5V)가 일정하게 유지돼는데 4.7K옴은 2.5mA를 공급하는 적당한 저항이 됐던 것이었다. 23.03.19(화)

@isaaclee6719 5 ай бұрын

댓글들 보니까 이해안된다는 분들이 많아서 오히려 다행인건 너무 이기적인 건가요?^^ 이게 다 아무나 이해되면 TL431이 아니죠! 저는 이걸 이해하기위해 그렇게 하기 싫었던 OP AMP 공부를 시작했던 계기가 됐습니다. 이걸 이해하는데 OP AMP도 모른채 강사님한테 10분만에 이해시켜달라는건 그거야말로 상놀부심보가 아닐까요?^^ 저에게는 그래서 고마운 소자입니다 제가 OP AMP로 들어갈수 밖에 없게 만들어줬으니까요^^ 24.03.17(일)

@isaaclee6719 5 ай бұрын

0. 정리하다가 TL431의 트랜지스터가 어떻게 다이오드와 함께 연결돼서 동작하는지가 이해가 안돼서 다시 들어왔다. 도데체 다이오드는 여기서 무슨 작용을 하는거냐? 이게 지금 전류가 들어오는 방향과 반대방향으로 달려있다는게 문제다. 이게 이해가 안된다. 0.5 션트 레귤레이터라는게 리니어 전원회로에서 병렬과 직렬이 있는데 그중에서 병렬로 전원을 조정하는 회로를 션트레귤레이터라고 부르는 거였구나. 안그래도 의아했다. 어떻게 전압을 병렬로 조정하지 하고 말이다. 그런데 일부러 그렇게 만든 회로가 션트 레귤레이터였구나. 0:15 1. 그래 이게 보통 OP AMP의 기준전압 단자가 (+)에 붙는데 반해 이 TL431은 (-)단자에 기준전압 Vref를 놓고 입력은 (+)단자로 받았던 것이다. 2. 트랜지스터가 들어간게 전류증폭을 들어간거였구나. 다른 이유는 없었던 것이다. 2:05 3. 전압이 2.5V보다 높게 인가돼야 하는 이유가 내부 기준전압이 2.5V인데 내부에 승압회로가 따로 있는게 아니라서 낮추는것만 가능했기 때문이었다. 2:35 4.그러니까 지금 (+)단자로 피드백을 입력하는 이유가 트랜지스터에서 위상이 반전되기 때문이란 것이다. 5:20 5. 그럼 위상이 반전된다는게 무슨 얘기냐. 6. 이제보니 기준전압보다 조금이라도 높은 전압이 들어오면 OP AMP는 전압을 증폭시킨다 그런데 그러면 전류량이 같이 늘어나면서 7. 트랜지스터의 Ice가 증가하는데 이때 Collector쪽에서는 증가한 전류로 인해 전압이 떨어지게 된다는 것이다. 8. 즉 전류와 전압의 위상이 반전된다는 것이다. 9. 그러면 TL431의 Cathode에 걸리는 전압이 떨어지는 것과 같은 상태를 만든다는 것이다. 10. 즉 TL431은 전류가 아니라 전압을 조절해서 포토커플러에 피드백을 하는 부품이었던 것이다. 11. 그럼 TL431의 Cathode가 포토커플러의 어디와 연결되는거지? 12. TL431의 Cathode에서 높아지고 낮아지는 전압이 포토커플러에게 어떻게 영향을 미치는거지? 13. 포토커플러안의 2차단쪽 트랜지스터의 Gate로 연결되는건가? TL431의 Cathode가? 14. 안그렇다면 어떻게 포토커플러의 전압변동이 포토커플러안의 2차단 트랜지스터의 전류변화에 영향을 줄수 있지? 15. 그걸 확인해보자. 16. 드디어 원리를 알게됐다. 17. 세상에, 포토커플러의 2차단은 트랜지스터가 아니고 다이오드였던 것이다. 18. 그래서 TL431의 Ref핀으로 2.5V보다 조금이라도 높은 전압이 들어가면 OP AMP가 비교기로 작동해서 (+)전압이 출력되면서 트랜지스터가 작동시작하면서 전류가 증가하고 따라서 콜렉터- 에미터간이 열리면서 저항값이 떨어지고 그럼 트랜지스터의 직렬회로인 Collector쪽은 전압분배법칙에 의해 전압이 떨어지게 된다. 19. 그러면 포토커플러의 2차단의 다이오드의 Cathode의 뒷단에 TL431의 Cathode가 연결돼 있으므로 20. TL431의 Cathoded의 전압이 떨어지면 포토커플러 2차단의 다이오드는 Cahthode쪽이 anode쪽에 비해 상대적으로 전압이 떨어지므로 다이오드로 흐르는 전류량이 늘어나게 된다 ( 이원리는 라디오 전파수신시에 다이오드가 어떻게 검파 다이오드로 작동하는지 원리를 보고 알게된것이다.) 21. 그럼 포토커플러의 2차단쪽의 다이오드에서 흐르는 전류가 늘어나게 되면서 포토커플러의 2차단의 광다이오드에서 나오는 빛이 증가하게 되고 22. 그러면 포토커플러의 1차단의 트랜지스터의 Gate가 강해진 빛을 받아 전류량을 늘리면서 전류Ice가 늘어가게 되고 그 신호는 PWM IC로 전달되어 결국 현재 전압이 높다는 신호를 PWM IC는 받게되고 주파수를 낮춰서 전압을 낮추게 되는 것이었다. 23. 할렐루야! 드이어 알았다! 24.04.05(금) 사전투표하는 깨닫다. 25. 이제보니 TL431에서의 다이오드 역할은 아직도 파악이 안됐구나. ㅋㅋ 내가 볼때 이건 2.5V보다 낮은 전압이 들어왔을때를 위한 것 같다. 좀더 파보자. 24.04.05(금)

@jaeonkim241 7 ай бұрын

목소리 좋습니다

@user-bi6ct8lr7b 9 ай бұрын

좋은 영상 많은 도움 되었습니다. 감사합니다.

@LUDVIKPOWER 9 ай бұрын

감사합니다. 좋은 하루 되세요 ^^

@dongyulee2095 8 ай бұрын

감사합니다.

@LUDVIKPOWER 8 ай бұрын

감사합니다. 새해 복 많이 받으세요 ^^

@user-ir6wg4dy8x 9 ай бұрын

매번 좋은 영상 감사합니다. TL431 이용하여 정전압 회로나 정전류 회로 구성이 동일한가요?

@LUDVIKPOWER 9 ай бұрын

어떻게 회로를 구성하느냐에 따른 측면으로 접근해야 좀 더 명확히 답을 드릴 수 있겠습니다 ^^ 정전압 회로를 구성하는 상황에서 TL431 을 사용하면 기준전압으로써 사용할 수도, 피드백 회로에 사용할 수도 있습니다.

@isaaclee6719 5 ай бұрын

1. 저 혼자 도저히 못풀겠어서 여쭤봅니다. TL431에서 그안의 다이오드의 역할이 뭔가요? 2. 정말 모르겠어요 ㅠㅠ 3. 2.5V 보다 높으면 트랜지스터가 열리고 2.5V보다 낮으면 트랜지스터가 닫히는데 그럼 되는것 아닌가요? 그럼 포토커플러에 신호주는 역할 다한것 아닌가요? 4. 다이오드는 왜 필요한지가 이해가 안되네요... 5. 션트레귤레이터가 제너다이오드라고 하는데 제너다이오드로써는 알겠어요. 전압을 일정하게 유지시켜주니까요. 6. 그런데 그건 제너다이오드가 들어갔을때고 이건 그냥 TL431에 들어간건 그냥 다이오드인데 이게 7. TL431에서 제너다이오드처럼 작동한다는건지 그건 아닌것 같고 TL431에서 다이오드 역할이 뭔지 알려주시면 좋겠어요.. 24.04.06(토)

@LUDVIKPOWER 5 ай бұрын

블록 다이어그램 상에 나오는 2개의 다이오드는 보호용입니다~ 정상 작동 시에는 무관합니다 ㅎㅎ 작성해주신 내용이 조금 많아서 일단 핵심적으로 궁금해하시는 부분에 대해서 답을 드립니다.

@isaaclee6719 5 ай бұрын

@@LUDVIKPOWER 아, 그랬군요^^ 감사합니다. 그럼 비정상작동시에는 어떻게 작동한다는 건가요? 비정상작동은 어떤경우인지도 궁금하네요.

@LUDVIKPOWER 5 ай бұрын

@@isaaclee6719 역시 이렇게 궁금하신 부분을 항상 끝까지 해결하기 위해 노력하시는 모습 멋지시고 존경합니다 ^^ 사실 보호 목적이라고 하면 그렇구나 하고 넘기실 수도 있을텐데 말입니다 ㅎㅎ TL431의 경우와 같이 다이오드는 일반 스위칭, 정류 목적 외에도 보호 목적으로 많이 사용을 합니다. 특히 신호를 다루는 경우, 칩이 허용할 수 있는 전압보다 높거나 낮은 전압이 인가될 경우를 방지하기 위해 (클램프) 보호 목적으로 많이 사용되며, 이 경우도 비슷한 사례입니다. TL431 이 정상 동작할 때는 R 단자와 K 단자의 전압이 어떻게 되는지, 고장이 나는 경우의 상황은 어떠한가를 생각해보시면 이해가 수월하실 듯 합니다. R 단자는 정상 상태에서 항상 2.5V 로 유지됩니다. 그리고 정상 상태라면 K 단자로 인가되는 전압은 아무리 낮아도 2.5V 보다는 높아야 합니다. 왜일까요? TL431 에 인가되는 전압이 2.5V 는 되어야 내부 기준 전압회로가 작동할 수 있기 때문입니다. 따라서 정상 작동한다면 R 단자 전압이 K 단자 전압보다 높을 수가 없습니다. 만약 피드백이 되지 않거나 어떠한 고장 상황에 의해 R 단자 전압이 높아진다면 해당 단자 방향으로 높은 전류가 흐를 수 있고 고장으로 이어질 수가 있을 것입니다. 이때 K 단자 전압보다 높아지면 해당 전류는 K 단자로 흐르게 되겠죠. R 단자는 TR 의 베이스에 연결되지만, K 단자는 TR 의 콜렉터와 연결되므로 허용 전류가 더 높습니다. 따라서 심각한 고장이 아니라면 방지할 수가 있게 됩니다. K 단자와 A 단자에 대해 있는 다이오드는 쉽게 생각하면 역방향으로 인가되는 전압에 대한 보호라고 생각하시면 이해가 쉽습니다 ^^ 역방향 전압이 TR 에 걸리면 고장이 날 수 있으니 이를 -0.6V 로 클램핑을 해주는 것이죠.

@user-xx6kk7eg9g 3 ай бұрын

안녕하세요 전자공학과 3학년입니다. 3시간 넘게 gpt치랑 구글링 하면서 왜 컬렉터의 전압이 낮아지는지 찾고 있는데 원하는 답변이 나오질 않습니다....왜 그런지 알려주실수 있을까요...

@LUDVIKPOWER 3 ай бұрын

트랜지스터의 특성입니다. 트랜지스터는 베이스 전류가 증가하면 컬렉터 전압이 감소합니다. 물론 컬렉터 전류를 함께 고려해야 하지만, 일정한 컬렉터 전류를 가정했을 때 베이스 전류가 증가하면 컬렉터 전압은 감소합니다. 트랜지스터 특성 곡선을 확인하시거나, 전공 책을 복습해보시기 바랍니다 ^^

@user-ol1sw8co5c 9 ай бұрын

TL431을 활용하여 듀티나 주파수를 조정할수있나요?

@LUDVIKPOWER 9 ай бұрын

PWM IC 와 함께 TL431 을 이용해 피드백 회로를 구성하면 PWM IC 의 듀티를 조정할 수 있습니다 ^^

@-economizer9912 3 ай бұрын

어려운걸 쉽게 설명하는 강의법을 많이 연구하셔야 할 것 같습니다. 자기가 아는 지식을 뽑내는듯은 분위기가 보입니다. 배우고자 하는 사람들에게 희망과 의욕보다는 큰 장벽을 쌓아버리는 역효과를 줄 수 있습니다. TL431은 스위칭기능과 피더백기능이 주기능이고 pin configuration에 따라 포토커풀러와 연동하는 부분 그리고 지너다이오드와는 달리 저항을 조정하여 정전압을 출력하는 방법 정도가 더 도움이 될 것 같습니다.

@LUDVIKPOWER 3 ай бұрын

더 노력해보겠습니다 ^^ 좋은 말씀과 희망하시는 컨텐츠에 대한 내용을 공유해주셔서 감사합니다. 행복한 주말 보내세요.