Circuito regulador CC de alta tensão e alta corrente

Todos nós estamos bem familiarizados com os CIs reguladores de tensão 78XX ou os tipos ajustáveis, como LM317, LM338 etc. Embora esses reguladores sejam excepcionais com seu funcionamento e confiabilidade especificados, esses reguladores têm uma grande desvantagem ... eles não controlam nada acima de 35V.

Operação de Circuito

O circuito apresentado no artigo a seguir apresenta um projeto de regulador CC que efetivamente contorna o problema acima e é capaz de lidar com tensões de até 100V.

Eu sou um grande admirador dos tipos de ICs mencionados acima simplesmente porque eles são fáceis de entender, fáceis de configurar e requerem um número mínimo de componentes, e também são relativamente baratos de construir.

No entanto, em áreas onde as tensões de entrada podem ser superiores a 35 ou 40 volts, as coisas se tornam difíceis com esses ICs.

Ao projetar um controlador solar para painéis que produzem mais de 40 volts, pesquisei muito na rede por algum circuito que controlasse os mais de 40 volts do painel para os níveis de saída desejados, digamos 14V, mas fiquei bastante decepcionado, pois Não consegui encontrar um único circuito que atendesse às especificações exigidas.

Tudo o que consegui encontrar foi um circuito regulador 2N3055 que não conseguia fornecer nem mesmo 1 amp de corrente.

Na falta de uma correspondência adequada, tive que aconselhar o cliente a ir para um painel que não gerasse nada acima de 30 volts ... esse é o compromisso que o cliente teve que fazer usando um regulador carregador LM338.

No entanto, depois de pensar um pouco, pude finalmente chegar a um projeto que seja capaz de lidar com altas tensões de entrada (DC) e que seja muito melhor do que as contrapartes LM338 / LM317.

Vamos tentar entender meu design em detalhes com os seguintes pontos:

Referindo-se ao diagrama do circuito, o IC 741 se torna o coração de todo o circuito regulador.

Basicamente, ele foi configurado como um comparador.

O pino 2 é fornecido com t uma tensão de referência fixa, decidida pelo valor do diodo zener.

O pino # 3 é preso com uma rede divisora ​​de potencial que é calculada apropriadamente para detectar as tensões que excedem o limite de saída especificado do circuito.

Inicialmente, quando a alimentação é ligada, R1 aciona o transistor de potência que tenta transferir a tensão em sua fonte (tensão de entrada) através do outro lado de seu pino de drenagem.

No momento em que a tensão atinge a rede Rb / Rc, ela detecta as condições de aumento da tensão e, em uma fração de segundo, a situação aciona o IC cuja saída fica alta instantaneamente, desligando o transistor de potência.

Isso tende instantaneamente a DESLIGAR a tensão na saída, reduzindo a tensão em Rb / Rc, fazendo com que a saída do IC fique baixa novamente, ligando o trasistor de potência para que o ciclo trave e se repita, iniciando um nível de saída exatamente igual para o valor desejado definido pelo usuário.

Diagrama de circuito

Os valores dos componentes não especificados no circuito podem ser calculados pelas seguintes fórmulas e as tensões de saída desejadas podem ser fixas e configuradas:

R1 = 0,2 x R2 (k Ohms)

R2 = (tensão de saída V - D1) x 1k Ohm

R3 = tensão D1 x 1k Ohm.

O transistor de potência é um PNP, deve ser adequadamente selecionado, o qual pode lidar com a alta tensão necessária, alta corrente para regular e converter a fonte de entrada para os níveis desejados.

Você também pode tentar substituir o transistor de potência por um MOSFET de canal P para uma saída de potência ainda maior.

A tensão de saída máxima não deve ser definida acima de 20 volts se um 741 IC for usado. Com 1/4 IC 324, a tensão de saída máxima pode ser excedida em até 30 volts.