¿Este regulador de voltaje usa el control de "encendido / apagado" o es un seguidor de voltaje?

Podía ver que este control estaba encendido / apagado (un conmutador) si había un inductor en serie con el FET. Sin embargo, dado que no existe, esto no funcionará como un conmutador.

Esta topología parece que está diseñada para operaciones lineales. Sin embargo, el condensador ralentiza la respuesta del sistema para que el controlador pueda oscilar fácilmente en algunas condiciones. Esta no es una buena idea en este caso. La forma de solucionarlo es ralentizar el controlador. Esto se puede hacer "compensando" el opamp si tiene tal control. De lo contrario, el límite de tamaño correcto entre la salida del opamp y su entrada lo reducirá. Para que funcione, tendrá que haber una resistencia entre Vout y la entrada -. Puede comenzar con una resistencia de 1 kΩ a 10 kΩ y luego usar el valor del condensador que está un poco por encima del mínimo donde el sistema no oscila en todos los puntos operativos que le interesan.

Hay formas más sofisticadas de controlar las fuentes de alimentación, pero lo que describí anteriormente es una solución rápida que solo agrega dos partes a la topología existente. La compensación es que retardará la respuesta transitoria. Si le importa el rendimiento, debe comenzar desde el principio y diseñar una fuente de alimentación de la manera correcta.

El circuito será estable, ya que un circuito lineal O actuará como un conmutador PWM, lo que usted no quiera que sea en un día determinado. Murphy ama este circuito. En ocasiones, construyo circuitos ad-hoc similares a este para propósitos específicos de prueba y si este circuito oscilara, no me sorprendería.

No hay retroalimentación positiva formal para proporcionar histéresis y hacer que cambie de manera confiable, por lo que puede esperar que se asiente de manera estable como un regulador lineal, pero normalmente se sentiría decepcionado. Cuando se encuentra en el punto de operación lineal, una pequeña cantidad de ruido en cualquiera de las entradas opamp tenderá a voltearla riel a riel y conducirá a la oscilación y al ruido. Poner un capacitor en la entrada inversora significa que el ruido de impulso que aparece en el zener, aunque se vea atenuado severamente por la acción del zener, posiblemente sea suficiente para alejar el opamp del punto de operación lineal. Pero también es posible que sea estable. .

El TL071 hoja de datos aquí es algo capaz en comparación con algunas alternativas. El producto de velocidad de giro de 16 V / uS y de ancho de banda de ganancia de 4 Mhz es "útil". La ganancia es de 200.000 típicos y unos 50.000 como mínimo. 10 uV de ruido en el zener oscilarán el opamp hacia afuera en 50,000 x 10 uV = 0.5 voltios en la compuerta FET en un rango de aproximadamente 1 us y la entrada de inversión con condensador atada tiene sus manos atadas detrás de su espalda, por así decirlo.

Este tipo de circuito será ágil (y potencialmente oscilante) porque no hay compensación de retroalimentación. Cuando la entrada de detección se encuentra por debajo del voltaje de referencia Zener, la ganancia de bucle abierto de la pantalla oscilará bruscamente la salida alta. Cuando la entrada de detección pasa por encima del voltaje de referencia Zener, el indicador de operación oscilará bruscamente a cero.

Entonces, este es control on-off, solo porque (como dijo Olin) es un regulador extremadamente mal implementado.

El hecho de que haya logrado observar una forma de onda estable no es una coincidencia, incluso los circuitos sin compensación a menudo encuentran su camino hacia el equilibrio en circunstancias específicas (para usted, es probable que sea una entrada fija y una carga de salida fija).

El hecho de que viste la oscilación te indica que el circuito necesita compensación.

Para lograr la compensación, debe haber una resistencia y un condensador en serie entre la salida operativa y la entrada no inversora. Esto convierte el opamp de bucle abierto en un integrator , que controlará el MOSFET gradualmente (en la región operativa lineal) para llevar el error lo más cerca posible a cero.

Este circuito es una versión de amplificador operacional del circuito "clásico" que utiliza un diodo Zener y dos transistores de unión bipolar. Un transistor recibe un voltaje de retroalimentación y amplifica el voltaje de referencia del diodo Zener, controlando el otro, el "transistor de paso" en un bucle de retroalimentación.

Aquí, el papel de "transistor de paso" lo desempeña un mosfet y el del otro transistor con un amplificador operacional.

Un pequeño problema con este circuito es que el voltaje de realimentación es exactamente el voltaje de salida. La tensión desde la parte superior de la resistencia de 10 K se alimenta directamente a la entrada (-), que la compara con la tensión Zener. Esto solo es útil si desea que el voltaje de salida refleje el voltaje Zener. No desea simplemente elegir un Zener más grande para obtener un mayor voltaje. Aquí es por qué. Para estos circuitos, los diodos Zener se eligen en el rango de 5 a 6 voltios debido a la estabilidad de la temperatura de los Zeners en ese rango de voltaje. Los zeners más pequeños o más grandes mostrarán la variación de la temperatura. La idea es tomar un voltaje de referencia de temperatura estable y luego escalarlo al voltaje que realmente desea. Por lo tanto, por lo general, desea tomar la retroalimentación a través de un divisor de voltaje. Es fácil agregar un potenciómetro para hacerlo ajustable. Por ejemplo, si reemplaza el 10K por dos 5K en serie y toma la retroalimentación del punto medio, está escalando el voltaje de referencia en dos. El circuito trata de hacer que el punto medio coincida con el voltaje Zener, por lo que la parte superior del divisor es el doble.

El problema más grave es que este circuito no tiene protección contra sobrecorriente. A pesar de utilizar un amplificador operacional que contiene una docena de transistores, no proporciona la limitación de la corriente de repliegue que puede proporcionar un circuito de tres transistores.

Cuanto más pequeña sea la carga que intenta conducir, más corriente tendrá este circuito para ingresar y mantener el voltaje estable. Al mismo tiempo, cuanto menor es la resistencia de carga, mayor es la caída de voltaje en el transistor. Más corriente y más voltaje a través del transistor se traducen en soplar el transistor.