O transistorizado baixa desistência As ideias de circuito regulador de tensão explicadas no artigo a seguir podem ser usadas para obter tensões de saída estabilizadas diretamente de 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 de 5 V proposto, ele continuará a produzir uma saída de 5 V constantes, mesmo que a alimentação de entrada seja tão baixa quanto 5,1 V
Melhor que os Reguladores 78XX
Para o regulador padrão 7805, descobrimos que eles precisam obrigatoriamente de um mínimo de 7 V para produzir uma saída precisa de 5 V e assim por diante. O que significa que o nível de dropout é de 2 V, o que parece muito alto e indesejável para muitas aplicações.
Os conceitos de LDO explicados abaixo podem ser considerados melhores do que os populares reguladores 78XX como 7805, 7812 etc, uma vez que não exigem que a alimentação de entrada seja 2 V maior do que o nível de saída pretendido, em vez disso, podem trabalhar com saídas dentro de 2% da entrada.
De fato, para todos os reguladores lineares como o 78XX ou LM317, 338 etc, a alimentação de entrada deve ser 2 a 3 V maior que a saída estabilizada interna.
Projetando o regulador de baixa queda de 5 V
A figura acima mostra um projeto simples de regulador de tensão estabilizado de 5 V de baixa queda 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 simples interruptor de potência de emissor comum de alto ganho, que permite que a tensão passe da entrada para a saída com um baixo dropout.
Q3 em associação com o diodo zener e R2 funcionam como uma rede básica de feedback que regula a saída para o valor equivalente ao valor do diodo zener (aproximadamente).
Isso também implica que, alterando o valor da tensão zener, 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 não padrão que não estão disponíveis nos ICs 78XX fixos
Projetando um regulador de baixa queda de 12 V
Conforme explicado na seção anterior, apenas alterar os valores do zener altera a saída para o nível estabilizado necessário. No circuito LDO de 12 V acima, substituímos o diodo zener por 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 desses projetos de 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 adequadamente o valor de R1.
Para garantir o desempenho ideal, certifique-se de que Q1 e Q2 sejam especificados com alta hFE, pelo menos 50. Além disso, junto com o transistor Q1, Q2 também deve ser um transistor de potência, pois 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 padrão embutido 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:
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, é claro, 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 variantes de múltiplos emissores-seguidores amplamente utilizadas.
O circuito foi testado em um amplificador estéreo de 30 watts que exigia estritamente uma alimentação altamente regulada e também uma tensão de saída que podia subir lenta e gradualmente até zero volts até o máximo, sempre que o circuito era inicialmente ligado.
Este plano de partida suave (cerca de 2 segundos) para os amplificadores de potência ajudou os capacitores de saída de 2000 uF a carregar sem acionar 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 através da fórmula:
T = RB.C1(1-Vz/V).
Vários dispositivos digitais exigem uma sequência de ativação predefinida para suas fontes de alimentação. Ao estabelecer valores adequados de RB/C1, o tempo de subida da saída do circuito pode ser fixado para fornecer essa sequência ou intervalo de atraso.
Circuito LDO Ajustável
Como pode ser no esquema, a carga é anexada ao pino coletor do transistor em série T4. Isso indica que esse transistor em particular pode ser ligado com força até a saturação, fazendo com que a tensão entre o emissor e o coletor seja apenas uma tensão de saturação extremamente pequena. Este nível de tensão específico depende naturalmente da especificação da corrente e do tipo do transistor.
Lista de peças
- R1 = 1,2 Ohms
- R2 = 10k
- R3 = 470 Ohms
- R4 = 1,2k
- R5 = 560 Ohms
- R6 = 1,6 Ohms
- P1 = pré-ajustado 500 Ohm
- C1 = 10uF/25V
- T1, T3 = BC557
- T2 = BC547
- T4 = BD438
- LED = VERMELHO 20mA 5mm
No caso do projeto discutido considerando uma corrente ótima de 0,5 A a queda de tensão provavelmente será de apenas 0,2 V. Combine com isso a queda de tensão em torno de R6, necessária para limitação de corrente. Com aproximadamente 0,5 V em R6, T3 começa a conduzir e restringe a corrente de saída. O LED D1 possui algumas funções, funciona como um indicador e também como um diodo de referência de tensão para fixar um nível de referência de 1,5 V a 1,6 V no emissor de T1.
A corrente de acionamento básica para T1 vem do divisor de tensão que envolve R4, P1 e R5. Com relação à diferença entre os níveis de tensão de referência e de saída, T1 começa a conduzir lentamente.
Exatamente o mesmo acontece com o T2, que fornece mais ou menos unidade básica ao T4. A função do capacitor C1 é filtrar o estágio de saída. Você pode substituir facilmente o BD 438 por outras marcas populares, por exemplo, como BD136, BD138 e BD140 etc.
Dito isto, esses transistores provavelmente possuem uma tensão de saturação bastante aumentada. Deve-se observar que, por funcionar como fonte de referência, D1 deve ser um LED de cor vermelha, LEDs de outras cores podem ter outras especificações de queda de tensão.
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