Circuits de régulation 5 V, 12 V à faible chute utilisant des transistors

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Le transistorisé faible décrochage Les idées de circuit de régulateur de tension expliquées dans l'article suivant peuvent être utilisées pour obtenir des tensions de sortie stabilisées à partir de 3 V et plus, telles que 5 V, 8 V, 9 V, 12 V, etc. avec une chute extrêmement faible de 0,1 V.

Par exemple, si vous faites le circuit LDO 5 V proposé, il continuera à produire une sortie d'une constante 5 V même si l'alimentation d'entrée est aussi basse que 5,1 V



Mieux que les régulateurs 78XX

Pour la norme Régulateur 7805 nous constatons qu'ils ont besoin obligatoirement d'un minimum de 7 V pour produire une sortie précise de 5 V, et ainsi de suite. Cela signifie que le niveau de décrochage est de 2 V, ce qui semble très élevé et indésirable pour de nombreuses applications.

Les concepts LDO expliqués ci-dessous peuvent être considérés comme meilleurs que les régulateurs 78XX populaires tels que 7805, 7812, etc., car ils ne nécessitent pas que l'alimentation d'entrée soit supérieure de 2 V au niveau de sortie prévu, mais peuvent fonctionner avec des sorties à moins de 2% de l'entrée.



En fait, pour tous les régulateurs linéaires tels que le 78XX ou LM317, 338 etc., l'alimentation d'entrée doit être supérieure de 2 à 3 V à la sortie stabilisée interne.

Conception d'un régulateur 5 V à faible chute

Circuit LDO 5 V

REMARQUE: VEUILLEZ AJOUTER UNE RÉSISTANCE DE 1K ENTRE LA BASE Q1 ET LE COLLECTEUR Q2

La figure ci-dessus montre un simple faible taux d'abandon Régulateur de tension stabilisé 5 V conception qui vous donnera un bon 5 V stabilisé même lorsque l'alimentation d'entrée est tombée à moins de 5,2 V.

Le fonctionnement du régulateur est en fait très simple, Q1 et Q2 forment un simple gain élevé émetteur commun interrupteur d'alimentation, qui permet à la tension de passer de l'entrée à la sortie avec une faible perte de tension.

Q3 en association avec la diode Zener et R2 fonctionnent comme un réseau de rétroaction de base qui régule la sortie à la valeur équivalente à la valeur de la diode Zener (environ).

Cela implique également qu'en changer la tension Zener valeur, la tension de sortie peut être modifiée en conséquence, comme souhaité. Ceci est un avantage supplémentaire de la conception car il permet à l'utilisateur de personnaliser même les valeurs de sortie non standard qui ne sont pas disponibles à partir des circuits intégrés 78XX fixes

Conception d'un régulateur à faible chute de tension 12 V

Circuit LDO 12 V

REMARQUE: VEUILLEZ AJOUTER UNE RÉSISTANCE DE 1K ENTRE LA BASE Q1 ET LE COLLECTEUR Q2

Comme expliqué dans la section précédente, il suffit de changer les valeurs Zener pour changer la sortie au niveau stabilisé requis. Dans le circuit LDO 12 V ci-dessus, nous avons remplacé le diode zener avec une diode zener 12 V pour obtenir une sortie régulée 12 V via des entrées de 12,3 V à 20 V.

Spécifications actuelles.

La sortie de courant de ces Conceptions LDO dépendra de la valeur de R1 et de la capacité de traitement actuelle de Q1, Q2. La valeur indiquée de R1 permettra un maximum de 200 mA, qui peut être augmenté à des ampères plus élevés en abaissant de manière appropriée la valeur de R1.

Pour garantir des performances optimales, assurez-vous que Q1 et Q2 sont spécifiés avec haute hFE , au moins 50. En outre, avec le transistor Q1, Q2 doit également être un transistor de puissance, car il pourrait également devenir un peu chaud dans le processus.

Protection de court circuit

Un inconvénient apparent des circuits à faible chute expliqués est le manque de protection de court circuit , qui est normalement une fonction intégrée standard dans la plupart des régulateurs fixes normaux.

Néanmoins, la fonctionnalité peut être ajoutée en incluant un étage de limitation de courant utilisant Q4 et Rx comme indiqué ci-dessous:

REMARQUE: VEUILLEZ AJOUTER UNE RÉSISTANCE DE 1K ENTRE LA BASE Q1 ET LE COLLECTEUR Q2

Lorsque le courant augmente au-delà de la limite prédéterminée, la chute de tension aux bornes de Rx devient suffisamment élevée pour activer Q4, qui commence à mettre à la masse la base Q2. Cela provoque la conduction Q1, Q2 à devenir très restreinte, et la tension de sortie s'arrête, jusqu'à ce que bien sûr la consommation de courant soit rétablie au niveau normal.

Régulateur de transistor à faible chute avec démarrage progressif

Ce régulateur de tension à gain élevé utilisant seulement quelques transistors présente des qualités meilleures que celles du multiple largement utilisé variantes émetteur-suiveur .

Le circuit avait été essayé dans un Amplificateur stéréo de 30 watts cela exigeait strictement une alimentation hautement régulée et également une tension de sortie qui pouvait monter lentement et progressivement de zéro volt au maximum, chaque fois que le circuit était initialement mis sous tension.

Ce démarrage progressif plan (environ 2 secondes) pour les amplificateurs de puissance a aidé les condensateurs de sortie de 2000 uF à se charger sans déclencher trop de courant de collecteur dans les transistors de sortie.

L'impédance de sortie normale du régulateur est de 0,1 ohm. La tension de sortie est trouvée en résolvant l'équation par:

VO = VZ - VBE1.

Le temps de montée de la tension de sortie est évalué en calculant par la formule:

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

Un certain nombre d'appareils numériques nécessitent une séquence de mise en marche préréglée pour leurs alimentations. En établissant des valeurs RB / C1 appropriées, le temps de montée de la sortie du circuit pourrait être fixé pour fournir cette séquence ou cet intervalle de retard




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