LTSpiceでTL431というシャントレギュレータをシミュレーションしてみました(TIのTL431のページ)。LTSpiceにはTL431のシミュレーションモデルは含まれていません。TL431をLTSpiceで使う方法はぐぐって見つけたふるた技工所(てっこうしょ)さんの記事「 TL431 LC 発振回路 - ちょっと整理」を参考にしました。TI自身がTL431のspiceモデルを公開しているので、これをインストールして、画像を付け加えるというものです。
データシートに載っている回路図を参考にしてみました。
この回路の出力電圧outは、REFの電圧が2.495Vになるような電圧になります。out = (1 + 10k / 100k) × 2.495V = 2.7445Vです。シミュレーションすると2.7643Vになっています。
R3を大きくすると出力が変な値になります。ある程度以上小さくしないといけないみたいです。ただし抵抗を小さくすると電流がいっぱい流れます。この場合だと抵抗の両端の電位差は2.2Vなので22mAくらい流れています。50mWくらいなので1/4W抵抗でも余裕です。10Ωとかにすると220mA流れて500mW近くなるのでワット数の高い抵抗を使わないといけなくなります。
R1とR2の比で出力電圧が決まりますが、具体的にどんな値にするのかは電流まで考えてやらないと値が決まらないはずですが、いまいちよく分かっていません。
TL431そのものでなくても、LTSpiceにはいくつか基準電源のモデルがあらかじめ入っています(Referencesの下)。LT1009は2.5Vの基準電圧のようです(LT1009のページ)
ブレッドボードで試してみました。
TL431は秋月で10個100円で売っています(通販コードI-1434)。
電圧は2.757Vです。
負荷は270Ωの抵抗をつないでいるので10mAくらい流れていることになります。抵抗は11kΩと100kΩにしています。電源電圧は3.6Vです。
TIにTL431のFAQがありました(リンク)。Rの決め方とかも載っています。
三端子レギュレータと違って、あまり電流が取り出せないという欠点はありますが、ちょこっと別電源がほしいというときに便利です。
データシートに載っている回路図を参考にしてみました。
この回路の出力電圧outは、REFの電圧が2.495Vになるような電圧になります。out = (1 + 10k / 100k) × 2.495V = 2.7445Vです。シミュレーションすると2.7643Vになっています。
R3を大きくすると出力が変な値になります。ある程度以上小さくしないといけないみたいです。ただし抵抗を小さくすると電流がいっぱい流れます。この場合だと抵抗の両端の電位差は2.2Vなので22mAくらい流れています。50mWくらいなので1/4W抵抗でも余裕です。10Ωとかにすると220mA流れて500mW近くなるのでワット数の高い抵抗を使わないといけなくなります。
R1とR2の比で出力電圧が決まりますが、具体的にどんな値にするのかは電流まで考えてやらないと値が決まらないはずですが、いまいちよく分かっていません。
TL431そのものでなくても、LTSpiceにはいくつか基準電源のモデルがあらかじめ入っています(Referencesの下)。LT1009は2.5Vの基準電圧のようです(LT1009のページ)
ブレッドボードで試してみました。
TL431は秋月で10個100円で売っています(通販コードI-1434)。
電圧は2.757Vです。
負荷は270Ωの抵抗をつないでいるので10mAくらい流れていることになります。抵抗は11kΩと100kΩにしています。電源電圧は3.6Vです。
TIにTL431のFAQがありました(リンク)。Rの決め方とかも載っています。
三端子レギュレータと違って、あまり電流が取り出せないという欠点はありますが、ちょこっと別電源がほしいというときに便利です。
> 10Ωとかにすると220mA流れて
の場合には、200mAがTL431に流れてしまい、絶対定格の150mAを軽く超えて壊れてしまいます。抵抗の心配をしている場合ではありません。
また、TO-92パッケージの熱抵抗は、θJA=140degC/Wとなっているので、TJ=150degC,TA=30degCと仮定するとTL431が壊れないで消費できる電力は、0.8Wです。出力電圧2.7VとするとTL431が流すことのできる電流は290mAと計算できます。電圧が高くなると消費電力が大きくなるので要注意です。
TL431に電流を流さないためには、用がなくても出力から常に電流を引き出してTL431に流さないことです。もったいない。
電源そのものとしてではなく、電源で使用する基準電圧を作るチップとしてお考えください。
常備しておきたい一品です。しかもTO92ならブレッドボードで実験できるし。
トラ技付録のMSP430ボードでプリンターポートを利用したデバッカーを作成しましたが、あれにもTL431を使ってMSP430ボードの電源として利用しましたが、あの手です。
>抵抗の心配をしている場合ではありません。
あわわ、抵抗から先のことは全然考えていませんでした。
>用がなくても出力から常に電流を引き出してTL431に流さないことです。もったいない。
確かにもったいないですね。エコの反対ですね。
今回はシミュレータを使うことで気軽に試すことができましたが、シミュレーションだと、定格とか気にせずがんがん電流を流せたりするのが危ないです。
お察しのとおり、今回のLCDを考えてのことです。トラ技2007年1月号の回路図を見てR2を100kΩにしました。
マイコンを1.8Vで動かすか、1.8Vに電圧変換するかが悩ましいところです。とりあえずは変換する方で考えています。たぶんマイコンが1.8Vだと書き込めないっぽいので、抜き差しするのが面倒と思ったからです。LCDの動作確認ができてから1.8V動作に移ろうと思っています。