Circuitos reguladores de 5 V, 12 V de baixa queda usando transistores

O transistorizado baixa evasão As ideias de circuito regulador de tensão explicadas no artigo a seguir podem ser usadas para obter tensões de saída estabilizadas desde 3 V e acima, como 5 V, 8 V, 9 V, 12 V, etc, com uma queda extremamente baixa de 0,1 V.

Por exemplo, se você fizer o circuito LDO 5 V proposto, ele continuará a produzir uma saída de 5 V constante, mesmo se a alimentação de entrada for tão baixa quanto 5,1 V

Melhor do que os reguladores 78XX

Para o padrão Regulador 7805 descobrimos que eles precisam obrigatoriamente de um mínimo de 7 V para produzir uma saída precisa de 5 V e assim por diante. Significa que o nível de dropout é 2 V, o que parece muito alto e indesejável para muitas aplicações.

Os conceitos LDO explicados abaixo podem ser considerados melhores do que os reguladores 78XX populares como 7805, 7812 etc, uma vez que eles não exigem que a alimentação de entrada seja 2 V maior do que o nível de saída pretendido, em vez disso, podem funcionar com saídas dentro de 2% da entrada.

Na verdade, para todos os reguladores lineares, como o 78XX ou LM317, 338 etc, a alimentação de entrada deve ser 2 a 3 V mais alta do que a saída estabilizada interna.

Projetando um regulador de baixa queda de 5 V

NOTA: ADICIONE UM RESISTOR DE 1K ENTRE A BASE Q1 E O COLETOR Q2

A figura acima mostra uma simples evasão Regulador de tensão estabilizada 5 V design que fornecerá 5 V estabilizados adequados, mesmo quando a alimentação de entrada cair para menos de 5,2 V.

O funcionamento do regulador é realmente muito simples, Q1 e Q2 formam um ganho alto simples emissor comum interruptor de alimentação, que permite que a tensão passe da entrada para a saída com uma baixa queda.

Q3 em associação com o diodo zener e R2 funcionam como uma rede de feedback básica que regula a saída para o valor equivalente ao valor do diodo zener (aproximadamente).

Isso também implica que por mudando a voltagem zener valor, a tensão de saída pode ser alterada de acordo, conforme desejado. Esta é uma vantagem adicional do design, pois permite ao usuário personalizar até mesmo os valores de saída fora do padrão que não estão disponíveis nos ICs 78XX fixos

Projetando um regulador de baixa queda de 12 V

NOTA: ADICIONE UM RESISTOR DE 1K ENTRE A BASE Q1 E O COLETOR Q2

Conforme explicado na seção anterior, apenas alterar os valores zener altera a saída para o nível estabilizado necessário. No circuito LDO de 12 v acima, substituímos o diodo zener com um diodo zener de 12 V para obter uma saída regulada de 12 V através de entradas de 12,3 V a 20 V.

Especificações atuais.

A saída atual destes Projetos LDO dependerá do valor de R1 e da capacidade de manuseio atual de Q1, Q2. O valor indicado de R1 permitirá um máximo de 200 mA, que pode ser aumentado para amperes mais altos diminuindo apropriadamente o valor de R1.

Para garantir o desempenho ideal, certifique-se de que Q1 e Q2 sejam especificados com alto hFE , pelo menos 50. Além disso, junto com o transistor Q1, Q2 também deve ser um transistor de potência, já que também pode ficar um pouco quente no processo.

Proteção contra curto-circuito

Uma aparente desvantagem dos circuitos de baixa queda explicados é a falta de proteção contra curto-circuito , que normalmente é um recurso interno padrão na maioria dos reguladores fixos normais.

No entanto, o recurso pode ser adicionado incluindo um estágio de limitação de corrente usando Q4 e Rx, conforme mostrado abaixo:

NOTA: ADICIONE UM RESISTOR DE 1K ENTRE A BASE Q1 E O COLETOR Q2

Quando a corrente aumenta além do limite predeterminado, a queda de tensão em Rx torna-se suficientemente alta para ligar Q4, que começa a aterrar a base Q2. Isso faz com que a condução Q1, Q2 se torne altamente restrita e a tensão de saída seja desligada, até que o consumo de corrente seja restaurado ao nível normal.

Regulador de transistor de baixa queda com partida suave

Este regulador de tensão de alto ganho usando apenas alguns transistores inclui qualidades melhores do que as do múltiplo amplamente utilizado variantes emissor-seguidor .

O circuito foi testado em um Amplificador estéreo de 30 watts isso exigia estritamente um fornecimento altamente regulado e também uma tensão de saída que poderia subir lenta e gradualmente de zero volts ao máximo, sempre que o circuito fosse inicialmente energizado.

Esta início suave plano (cerca de 2 segundos) para os amplificadores de potência ajudou os capacitores de saída de 2000 uF a carregar sem disparar muita corrente de coletor dentro dos transistores de saída.

A impedância de saída do regulador normal é de 0,1 ohm. A tensão de saída é encontrada resolvendo a equação por:

VO = VZ - VBE1.

O tempo de subida da tensão de saída é avaliado calculando por meio da fórmula:

T = RB.C1 (1 -Vz / V).

Vários dispositivos digitais exigem uma sequência predefinida de ativação para suas fontes de alimentação. Ao estabelecer valores RB / C1 adequados, o tempo de subida da saída do circuito pode ser fixado para entregar esta sequência ou intervalo de atraso