Problema de simulación de palanca TL431

Estoy tratando de simular circuitos de palanca, que se mencionan en la página 8 de la hoja de datos ON SEMI TL431 ( https://www.onsemi.com/pub/Collateral/TL431-D.PDF ). Estoy usando TINA TI para esto. Hay dos circuitos, uno con TRIAC, otro con SCR. La fórmula del voltaje de disparo para ambos es la misma, Vtrip = Vref*(1+R1/R2). Sin embargo, la simulación del circuito TRIAC muestra que se dispara a aproximadamente 10,8 V en lugar de los 15,25 V planificados:

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Si cambio la resistencia interna de VS1 de 0 a 50 mOhm, la simulación arroja el resultado esperado. Además, agregar protección de polaridad inversa P-MOSFET hace que la palanca se dispare en cualquier voltaje de entrada:ingrese la descripción de la imagen aquí

El circuito con SCR demuestra los resultados de simulación esperados con y sin P-MOSFET:ingrese la descripción de la imagen aquí ingrese la descripción de la imagen aquí ingrese la descripción de la imagen aquí

La resistencia de 20 ohmios en cada caso está imitando una carga. En la aplicación real, la carga será un dispositivo complicado con un consumo de aproximadamente 500 mA.

Las preguntas son:

  1. ¿Por qué la simulación del circuito TRIAC muestra tales resultados?
  2. En el circuito SCR, ¿elegí correctamente los valores R5 y R6 (1k ambos)?

Respuestas (1)

Ambos circuitos que usan triac conectan la puerta al suministro positivo a través de una resistencia de 330 ohmios. Esto activará el triac cuando la puerta reciba suficiente corriente a través de la resistencia.

Para confirmar esto, elimine TL431 de la simulación. Todavía debería dispararse. Además, el voltaje de activación debe depender del valor de la resistencia 330R. Un valor de resistencia más bajo significa una corriente de puerta más alta, por lo que debería dispararse a un voltaje más bajo.

El circuito SCR, por otro lado, usa un BJT para empujar la corriente en la puerta SCR cuando necesita activarse, por lo que funciona. Por lo tanto, debe usar el BJT en ambas configuraciones o agregar un diodo en serie (cátodo en el lado TL431) con la compuerta triac para asegurarse de que solo pueda activarse con una corriente de compuerta negativa (extraída del TL431), no con una corriente de compuerta positiva (de la resistencia 330R).

Notas sobre el circuito SCR:

R4 debe ser lo suficientemente bajo para asegurarse de que el transistor no esté polarizado en conducción a menos que se alcance el voltaje de umbral.

El BJT necesita una resistencia base. Valor acrítico, como 4k7.

R6 es innecesario.

R5 debe establecer la corriente de puerta SCR; verifique cuánta corriente de puerta necesita de la hoja de datos SCR y calcule R5 en consecuencia. Cuando se activa el TL431, tendrá alrededor de 2-2,5 V entre A y K, por lo que con un suministro de 15 V debería haber alrededor de 12,5 V-13 V en R5, lo que da corriente de puerta.

¿No se requiere R6 para mantener la puerta de SCR vinculada a GND (no flotante)? El SCR que he elegido tiene una corriente de activación de 45 mA, lo que hace que R5 sea 220R (13/0,045 = 289, por lo que elegir el siguiente valor). No estoy tan seguro acerca de R4, ¿cómo lo calculo? Pensé que es necesario para mantener TL431 en sus límites de corriente de trabajo (1-100 mA). Creo que en una aplicación real elegiré TL431, por lo que el esquema TRIAC no es tan importante para mí. Sin embargo, eliminar TL431 no ayuda. De todos modos, ¡muchas gracias!
R6 requerido? Hmm, si el transistor no conduce, no fluye corriente hacia la puerta, por lo que el SCR no debería dispararse en absoluto. No creo que R6 sea necesario. Configuraría R4 en 330R, por lo que incluso si TL431 consume 1 mA, el transistor seguramente estará apagado.
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