Lågt utfallande 5V, 12V regulatorkretsar med transistorer

Den transistoriserade lågt frånfall idéer för spänningsregulatorns kretsar som förklaras i följande artikel kan användas för att få stabiliserade utspänningar direkt från 3 V och högre, såsom 5 V, 8 V, 9 V, 12 V, etc med ett extremt lågt utfall på 0,1 V.

Om du till exempel gör den föreslagna 5 V LDO-kretsen fortsätter den att producera en utgång på konstant 5 V även om ingångsförsörjningen är så låg som 5,1 V

Bättre än 78XX regulatorer

För standarden 7805 regulator vi finner att de obligatoriskt behöver minst 7 V för att producera en exakt 5 V utgång, och så vidare. Det betyder att utfallet är 2 V vilket ser väldigt högt ut och är oönskat för många applikationer.

LDO-koncepten som förklaras nedan kan betraktas som bättre än de populära 78XX-regulatorerna som 7805, 7812 etc, eftersom de inte kräver att ingångsförsörjningen är 2 V högre än den avsedda utgångsnivån, utan kan arbeta med utgångar inom 2% av ingången.

I själva verket för alla linjära regulatorer som 78XX eller LM317, 338 etc måste ingångsförsörjningen vara 2 till 3 V högre än den internerade stabiliserade utgången.

Utformar 5 V-regulator med lågt utfall

OBS: LÄGG TILL EN 1K RESISTOR MELLAN Q1 BAS OCH Q2 COLLECTOR

Figuren ovan visar ett enkelt lågt frånfall 5 V stabiliserad spänningsregulator design som ger dig en riktig 5 V stabiliserad även när ingångsförsörjningen har sjunkit till mindre än 5,2 V.

Regulatorns arbete är faktiskt väldigt enkelt, Q1 och Q2 bildar en enkel hög förstärkning gemensam sändare strömbrytare, vilket gör att spänningen kan passera från ingången till utgången med lågt frånfall.

Q3 tillsammans med zenerdioden och R2 fungerar som ett grundläggande återkopplingsnätverk som reglerar utgången till det värde som motsvarar zenerdiodvärdet (ungefär).

Detta innebär också att av ändra zenerspänningen värde, kan utspänningen ändras i enlighet därmed, efter önskemål. Detta är en extra fördel med designen eftersom den gör det möjligt för användaren att anpassa även de icke-standardiserade utgångsvärdena som inte är tillgängliga från de fasta 78XX IC: erna.

Designa en 12 V-regulator med lågt utfall

OBS: LÄGG TILL EN 1K RESISTOR MELLAN Q1 BAS OCH Q2 COLLECTOR

Som förklarats i föregående avsnitt ändrar bara zenervärdena utgången till önskad stabiliserad nivå. I ovanstående 12 v LDO-krets har vi bytt ut zenerdiod med en 12 V zenerdiod för att få en 12 V reglerad utgång genom ingångar på 12,3 V till 20 V.

Aktuella specifikationer.

Den nuvarande produktionen från dessa LDO-design beror på värdet på R1 och den aktuella hanteringskapaciteten på Q1, Q2. Det angivna värdet på R1 tillåter maximalt 200 mA, vilket kan ökas till högre förstärkare genom att sänka värdet på R1 på lämpligt sätt.

För att säkerställa optimal prestanda, se till att Q1 och Q2 anges med hög hFE , åtminstone 50. Dessutom, tillsammans med Q1-transistorn, måste Q2 också vara en effekttransistor, eftersom det också kan bli lite varmt i processen.

Kortslutningsskydd

En uppenbar nackdel med de förklarade kretsarna med lågt dropp är bristen på Kortslutningsskydd , som normalt är en inbyggd standardfunktion i de flesta normala fasta regulatorer.

Ändå kan funktionen läggas till genom att inkludera ett nuvarande begränsningssteg med Q4 och Rx som visas nedan:

OBS: LÄGG TILL EN 1K RESISTOR MELLAN Q1 BAS OCH Q2 COLLECTOR

När strömmen ökar utöver den förutbestämda gränsen blir spänningsfallet över Rx tillräckligt högt för att slå PÅ Q4, som börjar jorda Q2-basen. Detta gör att ledningen Q1, Q2 blir mycket begränsad och utspänningen stängs av tills naturligtvis strömförbrukningen återställs till normal nivå.

Transistorregulator med låg dropp med mjuk start

Denna högförstärkningsspänningsregulator som använder bara ett par transistorer innehåller kvaliteter som är bättre än de hos den allmänt använda multipeln emitter-follower-varianter .

Kretsen hade prövats i en 30 watt stereoförstärkare som strängt krävde ett högt reglerat utbud och även en utspänning som kunde klättra långsamt och gradvis genom noll volt till maximalt, närhelst kretsen initialt slogs på.

Detta mjukstart plan (cirka 2 sekunder) för effektförstärkarna hjälpte 2000 uF-utgångskondensatorerna att ladda utan att utlösa för mycket kollektorström i utgångstransistorerna.

Normal regulatorutgångsimpedans är 0,1 ohm. Utgångsspänning hittas genom att lösa ekvationen med:

VO = VZ - VBE1.

Utgångsspänningens stigningstid utvärderas genom beräkning genom formeln:

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

Ett antal digitala enheter kräver en förinställd påslagningssekvens för sina strömförsörjningar. Genom att upprätta korrekta RB / C1-värden kan stigningstiden för kretsens utgång fixeras för att leverera denna sekvens eller fördröjningsintervall