Необычное применение регулируемого стабилитрона TL431. Простой терморегулятор.

TL431 - регулируемый кремниевый стабилитрон с нормированой термостабильностью в широком диапазоне температур(от -40С до +105С) (отечественный аналог КР142ЕН19А).
TL431 иногда маркируется как LM431 и называют программируемым кремниевым стабилитроном. TL431 наиболее распространен в корпусе TO-92, с тремя выводами, или испольтзуется восьмивыводный в корпусе SO8. 

Ниже показана маркировка выводов стабилитрона TL431.

Параметры:
- Диапазон выходного напряжения от +2.5 В до +36 В;
- Температурный коэффициент 50 ppm/°C тип;
- Макс. потеря мощности 770 мВт.

Максимальное напряжение на аноде Uak=36V при токе Ia_max=100mA дают возможность применения TL431 для управления довольно мощной нагрузкой (например, электромагнитным реле).

Принцип работы стабилитрона следующий: когда на управляющем электроде напряжение превышает 2,5 В (задается внутренним опорным напряжением) стабилитрон открыт, через него и нагрузку протекает ток, определяемый сопротивлением нагузки. Если же это напряжение становится меньше указанного порога, стабилитрон закрывается и отключает нагрузку. Cхема терморегулятора на основе стабилитрона TL 431 приведена на рисунке (см. ниже).

  В предлагаемой конструкции стабилитрон используется в качестве ключа (компаратора). При этом у него только один вход: второго входа для подачи опорного напряжения не требуется, так как оно вырабатывается внутри данной микросхемы. Такое решение позволяет предельно упростить конструкцию и уменьшить количество деталей. Принцип работы устройства следующий. Напряжение на управляющем электроде 3 задается с помощью делителя R1, R2 и R4. В качестве R4 используется терморезистор с отрицательным ТКС, поэтому при нагревании его сопротивление уменьшается. Когда на резисторе R4, а значит и на управляющем выводе 3, напряжение выше 2,5В стабилитрон открыт и ток проходит через обмотку реле.
Контакты реле включают симистор D2, который включает нагрузку. С повышением температуры сопротивление терморезистора падает, за счет чего напряжение на выводе 3 становится ниже 2,5В – реле отключается, отключается нагрузка. С помощью переменного резистора R1 производится настройка температуры срабатывания терморегулятора.
Датчик температуры R4 должен быть расположен в зоне измерения температуры.
Включение симистора с помощью реле обеспечивает гальваническую развязку терморезистора от сети.Терморезистор типа КМТ, ММТ, СТ1. В качестве реле возможно применение РЭС-55А с обмоткой на 10…12В. Симистор КУ208Г позволяет включить нагрузку до 1,5КВт. Если нагрузка не более 200Вт симистор может работать без применения радиатора.