Verständnisproblem TL431

technikus schrieb:

> ich setze einen TL431 ein um in einer Schaltung in der geregelte 32V zur
> Verfügung stehen 6,7V zu erzeugen.
> Es wird ein Strom von 5-11mA angepeilt.

Ich nehme an, das ist der geplante Strom durch eine Last auf der 
6.7V-Seite?

> Jetzt habe ich mich der Formel im Datenblatt bemüht und folgende
> Widerstandsdimensionierung vorgesehen (siehe Anhang). Leider lässt sich
> die Ausgangsspannung nur bis ca. 4,3V mit dem Poti einstellen.

Geraten: die Ausgangsspannnung ist zu niedrig? Und zwar bei 
angeschlossener Last?

> Ich wäre euch für Tipps und Hinweise zur Dimensionierung sehr dankbar!

Bei 32V am Ein- und 6.7V am Ausgang kann durch R3 ein Strom von 7.67mA 
fließen. Davon gehen 750µA in R1/R2 (wobei R2 ganz richtig einen 
Nominalwert von 3.33K hat). Von den restlichen 6.92mA braucht der TL431 
mindestens 1mA. Für die Last stehen dann maximal 5.92mA zur Verfügung. 
Alles was die Last nicht verbraucht, schluckt der TL431 zusätzlich.

Wenn deine Last nun mehr als ca. 6mA zieht, dann geht die Spannung am 
Ausgang notgedrungen in die Knie. In dem Fall wäre R3 zu verkleinern 
(für die angepeilten 11mA ist er ohnehin Faktor 2 zu groß). Unbelastet 
müssen sich die 6.7V aber einstellen lassen. Wenn nicht, ist noch etwas 
anderes faul.


XL

@ technikus (Gast)

>ich setze einen TL431 ein um in einer Schaltung in der geregelte 32V zur
>Verfügung stehen 6,7V zu erzeugen.
>Es wird ein Strom von 5-11mA angepeilt.

Für sowas nimmt man eher einen klassichen linearregler. LM317 ist der 
einfachste, LP2951 als einstellbare Version braucht weniger Strom.

Also mit dem R3=3,3kOhm geht das nicht.

R3max = (32V-6,7V)/(11mA+1mATL4431+1mASpannungsteiler)

R3max =  1,8kOhm
-----------------

Nimm R3 = 1,5kOhm
=================

Achtung, in dem Widerstand R3 werden dann 430mW verheizt. Da muss dann 
ein 1W Typ rein.

>Nur ist die Ausgangsspannung jetzt zu hoch (7,3V) und kann nicht durch
>Einstellen des Potis weiter reduziert werden.

Tja.

>Jetzt habe ich R3 mit eurer Hilfe bestimmt, wie bestimme ich denn dann
>R1 sowie R2, wenn nicht mit der Formel aus dem Datenblatt?

Natürlich mit der Formel, wie sonst?

Bei 5k und Vollausschlag kommt man auf

V0 = (1+ 5k6/5k)*2,5 = 5,3V.

Das ist die MINIMALSpannung. Wenn man den Poti im Wert runter dreht 
(kleinerer Widerstand), dann  geht die Spannung theoretisch bis 
unendlich hoch. Deshalb schaltet man vor den Poti noch einen 
Festwiderstand vor, welchen den minimalen Widerstand R2 bestimmt.

Wenn der obere Widerstand 5,6kOhm hat, dann muss der untere Widerstand 
3,3kOhm haben um ca. 6,7V zu bekommen. Ersetze dein Poti mal durch einen 
3.3kOhm Widerstand.

Schwingneigung
---------------

Schau mal Bild 26 an.

http://www.nxp.com/documents/data_sheet/TL431_FAM.pdf

Der T431 ist nur mit bestimmten kapazitiven Lasten stabil. Entweder 
C<1uF oder C>220uF.
Was hängt bei dir an Kondensatoren dran?

technikus schrieb:
> Jetzt habe ich als Praktiker mal eben schnell den R3 auf 1k8 reduziert.
> Nur ist die Ausgangsspannung jetzt zu hoch (7,3V) und kann nicht durch
> Einstellen des Potis weiter reduziert werden.

Dann ist irgendwas (vermutlich der TL431) karpott. Zur Last hast du auch 
noch nix gesagt. Hängt da eine dran? Was? Weil ohne Last muß sich die 
Spannung einstellen lassen. Egal ob R3=1.8K oder 3.3K.

> Jetzt habe ich R3 mit eurer Hilfe bestimmt, wie bestimme ich denn dann
> R1 sowie R2, wenn nicht mit der Formel aus dem Datenblatt?

Die Formel ist schon richtig. Der TL431 braucht ca. 2µA am 
Referenz-Eingang, durch den Spannungsteiler R1/R2 sollten dann 
mindestens 20µA fließen. Deine 750µA sind weit auf der sicheren Seite.

Die Schaltung mit dem Poti ist allerdings nicht praxisgerecht. Wenn man 
einen Soll-Widerstand ausgerechnet hat und den einstellbar machen will, 
dann nimmt man i.d.R. eine Reihenschaltung aus Poti und Festwiderstand, 
die man so wählt daß das Poti ca. in Mittelstellung steht für den 
Sollwert.

In deinem Beispiel: R_soll = 3.33K. Poti gewählt zu 1K. Festwiderstand 
in Reihe zum Poti wäre dann 3.3K - 0.5K = 2.8K. Nächster Nennwert sind 
2.7K. Stellbereich sind dann 2.7K ... 3.7K respektive 7.7V ... 6.3V.

Zur Wahl des Potis: je kleiner man das macht desto genauer läßt sich 
justieren, desto genauer muß aber auch der Festwiderstand sein (denn der 
bestimmt ja das eine Ende des Einstellbereichs). Über den Daumen fährt 
man ganz gut mit 10% - 30% des Nennwerts für das Poti.


XL

Technikus schrieb:
> Hallo,
>
> als Last hängt ein ADMU1250 (ca.3mA) über einem Low Drop Regler und ein
> digitales Poti (wenige uA), sowie eine LED die mit ca. 5mA betrieben
> wird.
> Die 6V7 Ausgangsspannung wird mit einem 330uF Elko gepuffert. Parallel
> zu R1 sitzt ein Elko.
>
> Stefan

Parallel zu R1 solltest du keinen Kondensator haben. Der verringert zwar 
das Rauschen, aber erhöht die Schwingneigung falls das ein Problem ist. 
Hast du einen Oszi um die Spannung mal anzuschauen?