regulador de corriente alta de 5 voltios

Esa no es la topología correcta para usar transistores para aumentar la corriente de un regulador lineal. Aquí es cómo se hace usando un solo transistor para proporcionar más actual:

Estotodavíamantienelatensióndesalidabienregulada.Ensucircuito,lacaídaB-Edelostransistoresharáqueelvoltajedesalidaseamásbajo.

Abajascorrientes,haypocovoltajeatravésdeR1,porloqueQ1permaneceapagado.Cuandoaumentalacorrientedecarga,aumentalatensiónatravésdeR1,loqueactivaQ1,quedescargamáscorrienteenlasalida.Elreguladortodavíaestáregulando,perolacorrienteatravésdeéldejarádeaumentaraalrededorde3/4Ampenestecaso,despuésdelocualeltransistorsehacecargodelamayorpartedelacargaadicional.

Untransistordegranpotenciaconungrandisipadordecalordeberíapodermanejarsucorrientedesalidade10A.Sinembargo,sideseadistribuirelcaloratravésdevariostransistores,nopuedesimplementeagregarmásdeellosenparalelo.Laformadeagregarmástransistoresesdaracadaunosupropiaresistenciadeemisor.Estoproporcionaunapequeñaretroalimentaciónnegativa,demodoquesiuntransistorestápasandomásquesupartedelacorriente,latensiónatravésdesuresistenciaemisoraserámásalta,loqueeliminarásutensiónBE,loquedisminuirálacorrienteatravésdelaresistencia.

Aquíhayunejemplocon3transistoresexternosquetomanlamayorpartedelacargaactual,mientrasqueelregularestáproporcionandolaregulación:

Esta es básicamente la misma idea que antes, pero cada transistor tiene su propia resistencia de emisor. R1 también se incrementa un poco para asegurarse de que haya suficiente unidad de base disponible para los tres transistores, y para tener en cuenta la caída de voltaje adicional entre las resistencias del emisor. Aún así, R1 es más grande de lo que necesita ser en este ejemplo. Sin embargo, tienes suficiente voltaje de altura disponible, por lo que no es un problema dejar caer un poco más en una resistencia.

Ten en cuenta la disipación de las resistencias. Digamos que para tener en cuenta un poco de desequilibrio y cierto margen, queremos que cada uno de los transistores pueda manejar 4 A. Eso es 400 mV a través de la resistencia del emisor, más 750 mV más o menos para la caída de BE, para un total de 1.15 V que necesita estar a través de R1 a plena corriente. Eso significa que disipará 660 mW, por lo que debe tener al menos una resistencia de "1 W".

Cada resistencia emisora debe poder disipar de forma segura (4 A) ² (100 mΩ) = 1.6 W. Estas deben ser al menos resistencias de "2 W".

Dicho todo esto, estoy de acuerdo con Wouter en que esta es la forma incorrecta de abordar su problema general. La regulación lineal de 12 V para que 5 V sea más problemática y mucho más inútil que un conmutador. Sin embargo, la forma real de abordar esto es retroceder algunos niveles y volver a pensar a nivel de sistema. Correr un montón de cosas de alta corriente a 5 V de una batería de 12 V tiene poco sentido. Debería poder encontrar motores que funcionen a 12 V, en realidad más fácilmente que los que funcionan a 5 V a este nivel de potencia. Entonces, solo necesita proporcionar 5 V para la lógica de control, que controla los interruptores que permiten la alimentación de los dispositivos de 12 V. O aún puede usar dispositivos de 5 V con una unidad PWM adecuada para que encienda y apague los 12 V lo suficientemente rápido como para que los dispositivos solo vean el promedio de 5 V.

Debería haber varias buenas opciones a nivel del sistema, ninguna de las cuales incluye desperdicio de 70 W como calor para hacer funcionar motores de 5 V a partir de 12 V.

Describí cómo hacer un regulador lineal de corriente más alto a partir de uno existente y algún transistor externo para documentar cómo hacerlo correctamente, pero esto realmente no debería ser parte de su solución general.

Una serie de comentarios, en orden aproximado de importancia:

• ¿Por qué necesitas 10A a 5V? Si quieres sentirte bien, ¡enciende una vela!
• si realmente necesita 10A a 5V, ¿por qué crearlo a partir de 12V (que ahora debe proporcionar ese mismo 10A)? (¡Toma una PSU de PC!)
• Si realmente desea hacer 5V / 10A a partir de 12V, ¿por qué no construir una fuente de alimentación conmutada? Probablemente costará menos que el masivo disipador de calor que necesita ahora. (Estoy a favor de los lineares para las corrientes pequeñas, pero esto es ridículo.)
• Si realmente desea utilizar un regulador lineal de 10A de 12V- y gt; 5V, no use este circuito. Fuga térmica es un problema. No tiene limitación de corriente. ¿Y cuál crees que será el voltaje de salida? (Verifique el Vbe de un TIP35 en unos pocos A). Intentaste compensar con ese diodo, pero no creo que sea suficiente. O estable.

Si realmente ^ 4 quiere construir algo como esto: existen circuitos estándar para esto que usan un transistor de potencia PNP, o varios con resistencias de balanceo de carga.

Uno de los que cree que acertó es que será más fácil enfriar el sistema con varios transistores, porque sus Rth j-c (1 C / W cada uno) están en paralelo. Para TIP35 (con una diferencia de temperatura de 70 W y 140C) necesitaría un Rth total de 2C / W, por lo tanto, un disipador térmico de 1C / W. Con 3 en paralelo, necesitarías un disipador térmico de 1.6C / W. Todavía una grande, pero no tan grande como una 1C / W. (Tenga en cuenta que, en la práctica, 140C puede ser demasiado alto, por lo que necesitará un 1C / W de todos modos).

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Con la información añadida:

• Ese será un robot bastante 'caliente';)
• Usaría un 7805 (o más de uno) para la inteligencia, o un conmutador si usa demasiada corriente (¿qué está llevando, un servidor Blade?)
• MÁS IMPORTANTE: para las cosas importantes, intente obtener versiones de 12 V o use PWM.
• excepto para los motores paso a paso, para aquellos que usan 12 V directamente y usan unidades de corriente constante (o un equivalente de PWM). Esto te dará un mejor torque.
• A su nivel estimado de conocimientos electrónicos, recomiendo comprar un módulo DC-DC en lugar de construir uno (ciertamente no intenté diseñar y construir uno)
• otra opción: use una batería de 6V para la alimentación de 5V.

Fugitivo térmico, eso está mal. Usted asume erróneamente que los transistores son iguales, pero en la práctica no lo son.

El transistor que transporta un poco más de corriente se calentará un poco más que los otros, lo que aumentará aún más su corriente y se calentará más. Un transistor terminará tomando la mayor parte de la carga.

Para resolver esto, puedes agregar resistores de emisor pequeños que generarán retroalimentación e igualarán las corrientes en las ramas.

Prefiero un conmutador a un regulador lineal que funciona tan caliente que no puede tocarlo, pero no puedo encontrar ningún regulador de dólar en un paquete de orificio pasante con las especificaciones que necesita (12v a 5v @ 10A). Todo lo disponible parece ser montaje en superficie, en paquetes que definitivamente no son amigables para trabajar (pines ocultos en la parte inferior, QFN y demás).

No sé cuál es su presupuesto, pero encontré este 12v para 5v DC-DC converter que hará 10A. (La entrada puede variar de 10v a 14v).

Cuesta menos de $ 15 en Digi-Key, mucho mejor que el anterior que encontré ($ 65).