Cálculos para una fuente de alimentación lineal

Su diseño básico es viable, pero requiere que R1 sea lo suficientemente pequeño para que, incluso cuando la tensión de alimentación sea mínima, D1 se mantenga saturado. Las variaciones en el voltaje de suministro (por ejemplo, zumbido de 120 Hz) harán que la corriente a través de D1 varíe, lo que a su vez puede hacer que la tensión de salida varíe. El rendimiento puede mejorarse utilizando un circuito de tres transistores con retroalimentación negativa. Ya que parece que esta es una tarea, solo describiré lo esencial. Alimente la potencia de la fuente a la carga con un transistor PNP Q1, cuya base es alimentada por un transistor NPN Q2 a tierra (es posible que desee experimentar con una resistencia entre la base y la tierra del Q2). Utilice el transistor NPN Q3 para implementar un circuito que desvíe la corriente de la base de Q2 cuando la salida esté en o por encima de un voltaje controlado por un Zener.

Usando un circuito de este tipo, la corriente a través del Zener será independiente de la tensión de entrada, permaneciendo constante en el nivel en el que Q3 comienza a encenderse. Además, el circuito puede trabajar con voltajes de entrada que están dentro de unos pocos cientos de milivoltios del voltaje de salida deseado. Debería ser posible implementar el circuito básico con los tres transistores mencionados anteriormente, dos resistencias (sin contar la carga) y un Zener. Agregar más resistencias puede mejorar el rendimiento, pero el circuito descrito debería funcionar bastante bien como punto de partida. Tenga en cuenta que en este último circuito se puede reemplazar el Zener con una resistencia a cambio de una menor precisión en el voltaje de salida.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Comience con un transformador, un rectificador y un condensador para obtener un voltaje de CC sin procesar. El transformador debe tener una capacidad nominal de más voltaje del que espera salir del circuito regulado. Asumiremos 15V. El diodo Zener debe estar clasificado para un voltaje equivalente al voltaje de salida más el Vbe del transistor. Asumiremos 12.6V. La potencia del diodo Zener le ayudará a calcular la resistencia necesaria para la resistencia limitadora. Si asumimos una resistencia de 1 kOhm, la corriente a través de la resistencia será (15V-12.6V) / 1000, o 2.4mA. El vataje para el diodo es 2.4mAX12.6V o 30mW. Si utiliza un generador de 500 mW, puede reducir la resistencia de la resistencia en serie. Los 2.4 mA que pasan a través de la resistencia se multiplican por la Hfe del transistor. Un 2N4401 es demasiado pequeño para sus propósitos, no pasará suficiente corriente. Pruebe un TIP122. Tiene una Hfe de 1,000 o más, por lo que amplificará muy bien la corriente de 2.4 mA. Para calcular la cantidad de energía que se disipará a través del transistor, multiplique la corriente de salida máxima por el voltaje en R1.