Regulador de tensión discreto

[Fogonazo]

Si quieres tener una idea de la eficiencia efectúa esta operación:

(Tensión de salida del regulador * Corriente sobre la carga ) / (Tensión de entrada al regulador * Corriente sobre la carga)


Ya se que se pueden cancelar términos, pero expresado así es mas gráfico

 

[elaficionado]

Hola.

Mira aquí: http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/lt1270afc.pdf

Chao.
elaficionado.

 

[ClaudioYa]

Gracias por sus comentarios.

elaficionado: conozco esos reguladores y creo que sería lo mejor, pero aún no entré en el mundo de fuentes/reguladores conmutadas/os, gracias igual por la sugerencia.

Creo que hay algo que no se, no veo o no me doy cuenta; les voy a poner mi razonamiento y les pido si por favor me indican en que estoy equivocado:

El comparador recibe en su entrada inversora la salida del transistor y en la entrada no inversora la referencia, o sea la tensión deseada en la salida. La salida del comparador va directamente a la base del transistor NPN. A la salida del transistor pongo un capacitor para eliminar el risado entre el corte y saturación del transistor, esto habría que calcularlo según la corriente de salida deseada. La idea es que el comparador sature el transistor cargando el capacitor, a medida que se carga sube la tensión y cuando llega a la de referencia el comparador corta el paso de corriente, con esto solo se utiliza la corriente necesaria para cargar el capacitor y que éste se mantenga a una tensión más o menos constante (la de referencia). Teóricamente no se pierde mucha energía ya que no se disipa sino que se corta el suministro de la misma.

Nota: no tuve en cuenta las pérdidas en el diseño de los componentes ni el consumo del comparador. "Salida del transistor" es la salida regulada de tensión, en este caso el emisor del transistor.

Seguro que en algo estoy equivocado, espero me puedan indicar en que.

Al margen de lo anterior, este circuito sería más eficiente que un 7805?.

Gracias.

 

[chclau]

En principio no estas equivocado, pero solo en principio.

Un regulador de conmutacion como el que propones tendria muchisimo ruido a la salida, para eliminarlo el capacitor deberia ser de proporciones fisicas gigantescas.

Por eso en la mayoria de los reguladores conmutados, si bien se realiza algo parecido a lo que dijiste vos, se utiliza una bobina como elemento principal de filtrado y almacenamiento de energia en los tiempos que el transistor esta en corte.

El otro problema de tu circuito es que trabajaria a una frecuencia indefinida, lo que vos propusiste se llama PFM. En general y por muchas razones se prefiere PWM en donde se controla el ancho de pulso de trabajo del transitor por cada ciclo.

Con respecto a tu pregunta, un circuito conmutado en la mayoria de los casos es mas eficiente que un circuito regulador lineal.

Saludos

 

[pandacba]

La propuesta no es una fuente conmutada de echo el forista, lo aclara, el circuito es un regulaor lineal.
La carácteristica de esta fuente, viene marcada por el uso, si la carga es constante o varia de algún modo. Si la tensión de entrada varía poco o mucho.
Cuando se requiere mayor corriente se ponen transistores en formato multiplicador de beta.
Te podria servir de ejemplo y para entenderlo un poco más el interior de un 723 que es un muy buen regulador lineal.

Mejor se comportara cuanto más precisa sea la referencia,

 

[ClaudioYa]

chclau me ha sido de gran ayuda "ponerle nombre" al circuito ya que si no se como se llama algo no voy a poder buscar información al respecto.

Por otro lado he hecho algunas pruebas, primeramente te comento que lo del ruido en la salida no se si es tan así, no lo he probado en el osciloscopio pero probando con un led, una lampara incandescente de 12v y hasta cargando el celular por USB no he notado nada extraño. Quizás no lo perciba pero supongo que en alguno de los 3 casos tendría que haberlo notado, el capacitor no recuerdo si era de 10 o 100 uF. Tampoco he notado variaciones raras en el voltaje con el tester, con y sin carga aunque no se si esto es muy fiable y más con el tester más chino y más barato del mercado argentino.
Además volví a armarlo e hice unas pruebas de eficiencia, midiendo el consumo en la entrada y la salida y obtuve lo siguiente:

Prueba 1:
Entrada: 480mA
Salida: 480mA

Prueba 2:
Entrada: 530 mA
Salida: 550mA

Prueba con un regulador lineal 7805 para comparar (sin el circuito, solo el regulador):
Entrada: 640mA
Salida: 570mA

Detalles de las pruebas:

- En todos los casos en la salida puse un puerto USB y como carga mi celular cargando por unos segundos
- La referencia siempre fue un diodo zener de 10v dividiendo su tensión con un preset para obtener los 5v de referencia
- La diferencia entre la prueba 1 y la 2 es que en la segunda utilicé una resistencia más alta para el diodo zener y para dividir la tensión con el fin de mejorar la eficiencia, calculo que se puede mejorar aún más
- En la prueba 1 a la salida del comparador puse un diodo led con una resistencia de 2k2 a negativo para visualizar la salida alta o sea cuando se carga el capacitor, en la prueba 2 saqué el led para mejorar el consumo aunque no recuerdo si los valores que tomé son con el led o sin él
- En todos los casos el voltaje de entrada es de 12v

Por lo que veo es más eficiente aunque no creo que valga la pena usarlo en la mayoría de los casos. Un día voy a ver si optimizo los valores para ver si puedo mejorar la eficiencia.

pandacba lo he visto y me da una idea, seguramente me compré algunos 723 para tener ya que veo que hablan maravillas de él.

 

[ClaudioYa]

Alguien tiene idea de por que no puedo obtener a la salida un voltaje superior a el de entrada menos 3v? no lo he logrado ni dividiendo las referencias. En algún lado se pierden esos 3v pero no puedo darme cuenta.

 

[elaficionado]

Hola.

Con reguladores lineales, no conozco elevadores de voltaje.

He visto dobladores de voltaje con el 555, pero para muy baja corriente.

Chao.
elaficionado.
Nota:
¿Qué circuito estás probando?
Si puedes publícalo.

 

[ClaudioYa]

Hola.

Con reguladores lineales, no conozco elevadores de voltaje.

He visto dobladores de voltaje con el 555, pero para muy baja corriente.

Chao.
elaficionado.
Nota:
¿Qué circuito estás probando?
Si puedes publícalo.

Hola,

Disculpa, fue media ambigua mi pregunta. El circuito al que me refiero es al que publiqué en la respuesta Nº 19 y donde pregunto la eficiencia del mismo. Y mi pregunta es por que no logro obtener un voltaje de salida superior a (VCC-3). No pretendo elevar el voltaje. Dicho con números, si en la entrada tengo 12v, con ese circuito no logro estabilizar un voltaje superior a 9v, como máximo estoy 3v por debajo de la entrada (aún usando un mosfet). Lo que quisiera saber es donde se pierden esos 3v, lo trato de razonar pero no lo entiendo.

Ya que lo mencionaste, he probado solo por curiosidad el doblador con el 555 y me preguntaba si se podía hacer eso mismo pero con corrientes mayores, por ejemplo 1A, sería viable?.

Gracias.

 

[pandacba]

si hay una cascada de transistores en el regulador tendras la suma de 0.7 volt por cada transistor, por otro lado, si la tensión de entrada no fuese más elevadad que la salida una baja en la linea podria hacer que baje y no pueda regular, por otro lado el transistor de paso se comporta como una "resistencia variable" y por lo tanto hay caida de tensión en sus extremos.

De echo se puede saber la impedancia interna de una fuente tomando la tensión en vacío y tomandola bajo carga, eso y un pequeño calculo se obtiene ese valor