¿Cuál debe ser el voltaje de entrada mínimo de un regulador en serie?

Este es un regulador muy básico, y no se regula bien. La tensión de salida depende de cuán constante sea la tensión del zener y la tensión del emisor de base. Primero el transistor:

Estegráficomuestraqueelvoltajedelemisordebasepuedevariarenmásde300mVentre1mAy1Adecarga.Porencimade20mAtienemásdelacaídade0.7Vqueasumió.

TambiénunvoltajeZenernoestanconstantecomopuedespensar.Silacargadisminuye,lacorrientedelzeneraumentará,yconellaelvoltajedelzener.

Unmejorcircuitoutilizalarealimentacióndelatensióndesalidareal,demodoquelauniónB-Esecompensa:

Esto es para una fuente de 13.6 V D1, R1 y R2 determinan el voltaje de salida:

\ $ \ mathrm {V_ {OUT} = \ dfrac {R1 + R2} {R2} (V_Z + 0.7 V)} \ $

Por lo tanto, esto también depende de la tensión de la unión B-E, pero la variación de corriente en Q1 será mucho menor que en Q2.

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Algunas personas comentaron este esquema. Solo quería mostrar cómo puede crear un mejor regulador (aunque lejos de ser perfecto) si toma su retroalimentación de la tensión de salida. Sé que necesitas otros componentes para 3.3 V fuera. Puede reemplazar D1 por un 1N4148, o eliminarlo por completo. Tendrás 1.4 V resp. 0.7 V en el punto marcado "Feedback". Elija R1 y R2 en consecuencia.

Ahora tu pregunta actual. Comencemos reduciendo R1 a 100 \ $ \ Omega \ $, 10 k \ $ \ Omega \ $ es demasiado alto. La hoja de datos especifica \ $ H_ {FE} \ $ para un mínimo de \ $ V_ {CE} \ $ de 2 V, por lo que necesitaremos al menos 5.3 V en si queremos confiar en eso \ $ H_ {FE} \ $. Entonces, la corriente a través de R1 es de 14 mA (con 10 k \ $ \ Omega \ $ solo habría sido 140 \ $ \ mu \ $ A).
Si 10 mA de eso van a la base, entonces podemos suministrar 250 mA a la carga. Eso no es mucho, pero como la mayoría de los transistores de potencia, el BD135 tiene una baja de $ 25 $ H_ {FE} \ $, 25 típica a una corriente de colector de 500 mA. Un mayor voltaje de entrada te dará una mayor base + corriente Zener.

Calcular! Tu foto indica que necesitas 1A. Divida eso por la Beta mínima del transistor de paso, y tendrá la corriente de base mínima. Agregue un poco de corriente mínima a través del zener (lo suficiente para que su voltaje no sea demasiado bajo para su gusto) y obtenga la corriente mínima requerida a través de R1. Multiplique esto por R1 y obtendrá el voltaje de BC mínimo, a partir del cual puede calcular el voltaje de entrada mínimo (usted conoce el voltaje de base). Comprobación de la calidad: el voltaje CE a 1A debe ser menor, lo que probablemente será el caso para esta configuración.

Puede que piense que ya ha terminado, y es posible que haya bajado R1 para acomodar un voltaje de entrada más bajo. Pero ahora debe calcular nuevamente cuál puede ser la corriente máxima a través de R1, utilizando el voltaje de entrada más alto que pueda surgir. Tanto R1 como su zener deben ser capaces de hacer frente a la disipación causada por esta corriente. ¡Y verifique si el voltaje del zender no será demasiado alto para su gusto con esta corriente!

Los reguladores de caída baja no usan esta configuración, en lugar de eso, usan un transistor de paso PNP que puede recibir su corriente base desde el canal, sin la necesidad de la caída de voltaje que se produce en su configuración debido a R1.

Si está haciendo esto por algo que no sea la emoción, le recomiendo que obtenga un regulador de voltaje de baja caída de un chip, ya sea uno de 3.3 V o un LM317.