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Usando el TL431 como hacer un circuito analógico que haga encender un led al ten...
czwienczek

czwienczek

@copilot Usando el TL431 como hacer un circuito analógico que haga encender un led al tener una tensión de entrada 3.45V y se apague al tener 3.65V (el led debe estar encendido en ese rango, lo demas apagado)
2y

copilot

Para diseñar este circuito, necesitarás los siguientes componentes además de tu TL431 y LED:
  1. Dos resistencias (R1 y R2) para establecer la tensión de referencia.
  2. Un transistor para manejar la corriente del LED.
  3. Una resistencia para limitar la corriente al LED (RLed).
Aquí está el procedimiento para diseñar el circuito:
Para el TL431, la tensión en el pin de referencia (Ref) es de 2.5V así que necesitas preparar un divisor de tensión con R1 y R2 de tal forma que cuando la tensión de entrada alcance 3.45V, en el pin de referencia tengas 2.5V:
Vref=Vin∗R2R1+R2V_ref = V_in * \frac{R2}{R1 + R2}
Si establecemos que R2 = R1, entonces:
2.5V=3.45V∗122.5V = 3.45V * \frac{1}{2}
De aquí podemos ver que los valores de las resistencias son correctos.
A continuación se muestra cómo conectaría los componentes:
  • Conecta U1:3.45V al ánodo (pin positivo) del TL431 (D1).
  • Conecta el cátodo del TL431 (D1) a GND.
  • Conecta U1:3.45V a R1 y luego a R2, que luego se conecta a GND.
  • Conecta el punto entre R1 y R2 (lo que daría 2.5V) al pin de referencia del TL431 (D1:Ref).
  • Conecta la base del transistor (Q1) al cátodo del TL431.
  • Conecta el colector del transistor a U1:3.65V.
  • Conecta el emisor del transistor a la resistencia del LED (RLed), y a continuación, al ánodo del LED.
  • Finalmente conecta el cátodo del LED a GND.
En resumen:
  • Conecte U1:3.45V a D1:Anodo.
  • Conecte D1:Catodo a GND.
  • Conecte U1:3.45V a R1:1.
  • Conecte R1:2 a R2:1 y a D1:Ref.
  • Conecte R2:2 a GND.
  • Conecte D1:Catodo a Q1:Base.
  • Conecte Q1:Colector a U1:3.65V.
  • Conecte Q1:Emisor a RLed:1.
  • Conecte RLed:2 al LED:Anodo.
  • Conecte LED: Catodo a GND.
Este circuito debería encender el LED cuando la tensión de entrada esté entre 3.45V y 3.65V y apagarlo cuando esté fuera de este rango.
Por favor, ten en cuenta que necesitarás ajustar los valores reales de las resistencias y otros componentes basándote en el LED que estás utilizando y las características específicas de tu diseño.
2y
czwienczek

czwienczek

@copilot me puedes proporcionar los valores de las resistencias R1, R2 y RLED
2y

copilot

Claro, puedo proporcionarte algunos valores aproximados para las resistencias. Sin embargo, te recomendaría que ajustaras estos valores según tus necesidades específicas.
Recordemos la fórmula para el divisor de tensión:
Vref=Vin∗R2R1+R2V_{ref} = V_{in} * \frac{R2}{R1 + R2}
Ya hemos establecido que para una V_in de 3.45V y con V_ref a 2.5V, R1 y R2 deberían ser iguales. Entonces, podríamos escoger por ejemplo R1=R2=10kΩ (kilohms), lo cual es un valor común para resistencias y estará dentro de la capacidad de manejo de corriente de la mayoría de los TL431.
La resistencia del LED (R_LED) se puede calcular de la siguiente manera:
RLED=VS−VLIL R_{LED} = \frac{V_{S} - V_{L}} {I_{L}}
Donde:
  • V_S es la tensión de la fuente (3.45V a 3.65V)
  • V_L es la tensión del LED. Los LEDs rojos suelen tener una caída de tensión de alrededor de 2V cuando están encendidos, así que podríamos usar 2V para este ejemplo.
  • I_L es la corriente del LED, que normalmente es de alrededor de 20mA (0.020 A) para muchos LEDs.
Con estos valores obtenemos para el máximo rango de tensión de entrada:
RLED=3.45V−2V0.020A=72.5Ω R_{LED} = \frac{3.45V - 2V}{0.020 A} = 72.5 Ω
Y para el mínimo rango de tensión de entrada:
RLED=3.65V−2V0.020A=82.5Ω R_{LED} = \frac{3.65V - 2V}{0.020 A} = 82.5 Ω
Podemos elegir el valor más grande para asegurar que no sobrepasamos la corriente máxima del LED en ningún punto. Como 82.5 Ω no es un valor estándar para resistencias, puedes utilizar el valor estándar más cercano que es 82 Ω.
Por favor recuerda que estos valores son aproximados y en una situación real deberías ver las hojas de datos de tus componentes específicos y posiblemente hacer algunos ajustes.
2y
czwienczek

czwienczek

@copilot Me puedes diseñar un circuito usando el TL431 que tenga una entrada de voltaje y una salida el encendido de un led. El voltaje de entrada varía 3 a 4 voltios y necesito que el led se encienda en preciso rango de 3.45V hasta 3.65V en ese rango.
2y

copilot

Para diseñar ese circuito, necesitaremos básicamente los mismos componentes que en el caso anterior: el TL431, un LED, dos resistencias para establecer la tensión de referencia del TL431, un transistor para que maneje la corriente del LED y una resistencia para el LED. El TL431 será el corazón de nuestro circuito, y se le puede entender como un zener de precisión programable, cuyo voltaje de referencia se establece a través de R1 y R2.
Aquí está cómo conecto los componentos:
  1. Conecta la Entrada de Voltaje (Vin) al ánodo (el pin positivo) del TL431 (D1).
  2. Conecta el cátodo del TL431 (D1) a la Base del transistor (Q1).
  3. Conecta el emisor del transistor (Q1) a tierra (GND).
  4. Conecta el colector del transistor (Q1) al cátodo del LED (LED).
  5. Conecta el ánodo del LED (LED) a través de la resistencia del LED (R3) a la entrada de voltaje (Vin).
  6. Conecta la entrada de voltaje (Vin) a través de la resistencia R1 a la Ref del TL431 (D1).
  7. Conecta la Ref del TL431 (D1) a través de la resistencia R2 a tierra (GND).
En resumen:
  • Vin a D1:Ánodo
  • D1:Cátodo a Q1:Base
  • Q1:Emisor a GND
  • Q1:Colector a LED:Cátodo
  • LED:Ánodo a R3 y R3 a Vin
  • Vin a R1:1
  • R1:2 a D1:Ref y R2:1
  • R2:2 a GND
Este circuito es un detector de umbral que encenderá el LED cuando el Vin sea entre 3.45V y 3.65V y lo apagará fuera de este rango. Necesitaremos calcular los valores de las resistencias R1 y R2 para que el TL431 cambie de estado en esos valores de Vin.
Por favor, ten en cuenta que este es un ejemplo de un posible diseño y que los valores y componentes exactos pueden requerir ajustes dependiendo de la configuración exacta y requiere consideraciones del valor de la resistencia del LED (R3), dependiendo de las especificaciones del LED y del transistor que estés utilizando.
2y
czwienczek

czwienczek

Me puedes proporcionar los valores de las resistencia R1, R2 y R3?
2y

copilot

Claro, puedo darte valores aproximados. Recordemos que el TL431 mantiene 2.5V entre su pin de referencia y su cátodo cuando está en su estado ON (encendido). Queremos que el TL431 encienda alrededor de 3.45V, y apague alrededor de 3.65V. Podemos usar un divisor de voltaje formado por R1 y R2 para conseguir esto.
Para calcular R1 y R2, queremos que la tensión sobre R2 (la resistencia de referencia) sea de 2.5V cuando Vin sea 3.45V. Podemos empezar asumiendo un valor de R2, digamos 10kΩ, y luego calcular R1 usando la fórmula del divisor de voltaje:
VR2=Vin∗R2R1+R2V_{R2} = V_{in} * \frac{R2}{R1 + R2}
Rearranging this gives us:
R1=R2VinVR2−1R1 = \frac{R2}{\frac{V_{in}}{V_{R2}} - 1}
Substitute R2 = 10kΩ, V_{in} = 3.45V, and V_{R2} = 2.5V:
R1=100003.452.5−1≈11kΩR1 = \frac{10000}{\frac{3.45}{2.5} - 1} \approx 11kΩ
Puedes usar el valor estándar más cercano de 11kΩ.
R3 se puede escoger para limitar la corriente del LED a un valor seguro cuando el transistor esté completamente encendido. Además, debe considerar la caída de tensión a través del transistor y del LED. Un LED típico puede tener una caída de tensión de 1.8V y consumir una corriente de 20mA, y un transistor BJT típico puede tener una caída de tensión aproximadamente de 0.2V. Entonces, si Vin es 3.65V, la caída de tensión a través de R3 sería de aproximadamente 3.65V - 1.8V - 0.2V = 1.65V. Usando la ley de Ohm, R3 se calcula como
R3=VR3ILED=1.65V0.020A=82.5ΩR3 = \frac{V_{R3}}{I_{LED}} = \frac{1.65V}{0.020A} = 82.5Ω
Puedes usar el valor estándar más cercano de 82Ω para R3.
Por favor, recuerda que estos valores son aproximados y requieren ajustes más precisos, y siempre es importante consultar las hojas de datos de tus componentes específicos para obtener información precisa.
2y
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U1
  • Ground
    Ground
    A common return path for electric current. Commonly known as ground.
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  • Net Portal
    Net Portal
    Wirelessly connects nets on schematic. Used to organize schematics and separate functional blocks. To wirelessly connect net portals, give them same designator. #portal
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  • Power Net Portal
    Power Net Portal
    Wirelessly connects power nets on schematic. Identical to the net portal, but with a power symbol. Used to organize schematics and separate functional blocks. To wirelessly connect power net portals, give them the same designator. #portal #power
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  • Generic Resistor
    Generic Resistor
    A generic fixed resistor ideal for rapid circuit topology development. Its footprint automatically adapts based on the selected package case code—supporting 0402, 0603, 0805, 1203, and many other standard SMD packages, as well as axial horizontal and vertical configurations. Save precious design time by seamlessly add more information to this part (value, footprint, etc.) as it becomes available. Standard resistor values: 1.0 ohm, 10 ohm, 100 ohm, 1.0k ohm, 10k ohm, 100k ohm, 1.0M ohm 1.1 ohm, 11 ohm, 110 ohm, 1.1k ohm, 11k ohm, 110k ohm, 1.1M ohm 1.2 ohm, 12 ohm, 120 ohm, 1.2k ohm, 12k ohm, 120k ohm, 1.2M ohm 1.3 ohm, 13 ohm, 130 ohm, 1.3k ohm, 13k ohm, 130k ohm, 1.3M ohm 1.5 ohm, 15 ohm, 150 ohm, 1.5k ohm, 15k ohm, 150k ohm, 1.5M ohm 1.6 ohm, 16 ohm, 160 ohm, 1.6k ohm, 16k ohm, 160k ohm, 1.6M ohm 1.8 ohm, 18 ohm, 180 ohm, 1.8K ohm, 18k ohm, 180k ohm, 1.8M ohm 2.0 ohm, 20 ohm, 200 ohm, 2.0k ohm, 20k ohm, 200k ohm, 2.0M ohm 2.2 ohm, 22 ohm, 220 ohm, 2.2k ohm, 22k ohm, 220k ohm, 2.2M ohm 2.4 ohm, 24 ohm, 240 ohm, 2.4k ohm, 24k ohm, 240k ohm, 2.4M ohm 2.7 ohm, 27 ohm, 270 ohm, 2.7k ohm, 27k ohm, 270k ohm, 2.7M ohm 3.0 ohm, 30 ohm, 300 ohm, 3.0K ohm, 30K ohm, 300K ohm, 3.0M ohm 3.3 ohm, 33 ohm, 330 ohm, 3.3k ohm, 33k ohm, 330k ohm, 3.3M ohm 3.6 ohm, 36 ohm, 360 ohm, 3.6k ohm, 36k ohm, 360k ohm, 3.6M ohm 3.9 ohm, 39 ohm, 390 ohm, 3.9k ohm, 39k ohm, 390k ohm, 3.9M ohm 4.3 ohm, 43 ohm, 430 ohm, 4.3k ohm, 43K ohm, 430K ohm, 4.3M ohm 4.7 ohm, 47 ohm, 470 ohm, 4.7k ohm, 47k ohm, 470k ohm, 4.7M ohm 5.1 ohm, 51 ohm, 510 ohm, 5.1k ohm, 51k ohm, 510k ohm, 5.1M ohm 5.6 ohm, 56 ohm, 560 ohm, 5.6k ohm, 56k ohm, 560k ohm, 5.6M ohm 6.2 ohm, 62 ohm, 620 ohm, 6.2k ohm, 62K ohm, 620K ohm, 6.2M ohm 6.8 ohm, 68 ohm, 680 ohm, 6.8k ohm, 68k ohm, 680k ohm, 6.8M ohm 7.5 ohm, 75 ohm, 750 ohm, 7.5k ohm, 75k ohm, 750k ohm, 7.5M ohm 8.2 ohm, 82 ohm, 820 ohm, 8.2k ohm, 82k ohm, 820k ohm, 8.2M ohm 9.1 ohm, 91 ohm, 910 ohm, 9.1k ohm, 91k ohm, 910k ohm, 9.1M ohm #generics #CommonPartsLibrary
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  • Generic Capacitor
    Generic Capacitor
    A generic fixed capacitor ideal for rapid circuit topology development. You can choose between polarized and non-polarized types, its symbol and the footprint will automatically adapt based on your selection. Supported options include standard SMD sizes for ceramic capacitors (e.g., 0402, 0603, 0805), SMD sizes for aluminum electrolytic capacitors, and through-hole footprints for polarized capacitors. Save precious design time by seamlessly add more information to this part (value, footprint, etc.) as it becomes available. Standard capacitor values: 1.0pF, 10pF, 100pF, 1000pF, 0.01uF, 0.1uF, 1.0uF, 10uF, 100uF, 1000uF, 10000uF 1.1pF, 11pF, 110pF, 1100pF 1.2pF, 12pF, 120pF, 1200pF 1.3pF, 13pF, 130pF, 1300pF 1.5pF, 15pF, 150pF, 1500pF, 0.015uF, 0.15uF, 1.5uF, 15uF, 150uF, 1500uF 1.6pF, 16pF, 160pF, 1600pF 1.8pF, 18pF, 180pF, 1800pF 2.0pF, 20pF, 200pF, 2000pF 2.2pF, 22pF, 220pF, 2200pF, 0.022uF, 0.22uF, 2.2uF, 22uF, 220uF, 2200uF 2.4pF, 24pF, 240pF, 2400pF 2.7pF, 27pF, 270pF, 2700pF 3.0pF, 30pF, 300pF, 3000pF 3.3pF, 33pF, 330pF, 3300pF, 0.033uF, 0.33uF, 3.3uF, 33uF, 330uF, 3300uF 3.6pF, 36pF, 360pF, 3600pF 3.9pF, 39pF, 390pF, 3900pF 4.3pF, 43pF, 430pF, 4300pF 4.7pF, 47pF, 470pF, 4700pF, 0.047uF, 0.47uF, 4.7uF, 47uF, 470uF, 4700uF 5.1pF, 51pF, 510pF, 5100pF 5.6pF, 56pF, 560pF, 5600pF 6.2pF, 62pF, 620pF, 6200pF 6.8pF, 68pF, 680pF, 6800pF, 0.068uF, 0.68uF, 6.8uF, 68uF, 680uF, 6800uF 7.5pF, 75pF, 750pF, 7500pF 8.2pF, 82pF, 820pF, 8200pF 9.1pF, 91pF, 910pF, 9100pF #generics #CommonPartsLibrary
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  • Generic Inductor
    Generic Inductor
    A generic fixed inductor suitable for rapid circuit topology development. The footprint automatically adapts based on the selected package, supporting standard SMD sizes (e.g., 0402, 0603, 0805) as well as well-known inductor packages such as SDR1806, PA4320, SRN6028, and SRR1260. Standard inductor values: 1.0 nH, 10 nH, 100 nH, 1.0 µH, 10 µH, 100 µH, 1.0 mH 1.2 nH, 12 nH, 120 nH, 1.2 µH, 12 µH, 120 µH, 1.2 mH 1.5 nH, 15 nH, 150 nH, 1.5 µH, 15 µH, 150 µH, 1.5 mH 1.8 nH, 18 nH, 180 nH, 1.8 µH, 18 µH, 180 µH, 1.8 mH 2.2 nH, 22 nH, 220 nH, 2.2 µH, 22 µH, 220 µH, 2.2 mH 2.7 nH, 27 nH, 270 nH, 2.7 µH, 27 µH, 270 µH, 2.7 mH 3.3 nH, 33 nH, 330 nH, 3.3 µH, 33 µH, 330 µH, 3.3 mH 3.9 nH, 39 nH, 390 nH, 3.9 µH, 39 µH, 390 µH, 3.9 mH 4.7 nH, 47 nH, 470 nH, 4.7 µH, 47 µH, 470 µH, 4.7 mH 5.6 nH, 56 nH, 560 nH, 5.6 µH, 56 µH, 560 µH, 5.6 mH 6.8 nH, 68 nH, 680 nH, 6.8 µH, 68 µH, 680 µH, 6.8 mH 8.2 nH, 82 nH, 820 nH, 8.2 µH, 82 µH, 820 µH, 8.2 mH #generics #CommonPartsLibrary
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  • Terminal
    Terminal
    An electrical connector acting as reusable interface to a conductor and creating a point where external circuits can be connected.
    natarius
  • RMCF0805JT47K0
    RMCF0805JT47K0
    47 kOhms ±5% 0.125W, 1/8W Chip Resistor 0805 (2012 Metric) Automotive AEC-Q200 Thick Film #forLedBlink
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    875105359001
    10uF Capacitor Aluminum Polymer 20% 16V SMD 5x5.3mm #forLedBlink #commonpartslibrary #capacitor #aluminumpolymer #radialcan
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    CTL1206FYW1T
    Yellow 595nm LED Indication - Discrete 1.7V 1206 (3216 Metric) #forLedBlink
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