"Powiększanie" mocy stabilizatora przez tranzystor

[adiblol]

Dziś byłem w sklepie elektronicznym (Łódź - Zieleniewicz, Rzgowska 9) i pytam się "Czy są stabilizatory 12V 5A?" - "Nie ma są tylko najwyżej 3A" i pan powiedział że mogę sobie połączyć z tranzystorem mocy aby uzyskać większą moc, więc kupiłem 1A.
Czy to polega na klasie AB (czyli klasa B niestabilizowana ) czy też na kombinowaniu z rezystorami spadku napięcia? (bo o ile dobrze wiem to MOSFET'y DAJĄ określony PRĄD w zależności od napięcia.)

// BTW: Semiconductors (Radwańska 55) może sobie tylko pozazdrościć tamtejszemu wyborowi. Nawet trwałe złączki baterii mają (z "twardego" plastiku). Ale koszą cenami BC558 za 50gr

[ZbeeGin]

Stabilizator należy wspomóc trazystor-ami (przy 5A to jeden raczej nie wystarczy).

A tak BTW. Jest stabilizator regulowany o prądzie max 5A: LM1084ADJ

[brzozi]

Warto też zerkąć do not aplikacyjnych (magiczne pdf) czasami tam też są ciekawe rozwiązania tego typu problemów.

[adiblol]

A więc może napiszę o szczegółach:
mam stabilizator L7812CV (wydajność 1A)
oraz dwa tranzystory BD243C (dla jednego Ice = 6A, NPN)

Jak to można podłączyć żeby uzyskać wydajność 5A

[GAVRON]

Przy założeniu, że spadek napięcia baza-emiter tranzystorów ok. 0,7V a na rezystorach emiterowych ok. 0,2V to daje potrzebny spadek napięcia dla wysterowania tranzystorów przy prądzie (załóżmy) 1A równy 0,9V, który powinien odłożyć się na szeregowym rezystorze włączonym między wyjścia stabilizatora i zasilacza.

Dopisane potem:

Moce rezystorów:

Emiterowe (2A)²*0,1Ω≈0,5W
Szeregowego (1A)²*1 - powyżej 1W

[adiblol]

No... dobra ale nie spalę stabilizatora o wydajności 1A? Rezystor na wyjściu scalaka powinien mieć conajmniej 10Ω zgodnie z prawem Ohma. A interesowało by mnie też żeby stabilizator scalony grzał się jak najmniej! To przecież tranzystory są "elementem mocy". Nie chcę stabilizatora przykręcać do radiatora. I myślę żeby stabilizator pracował przy co najwyżej 200mA.

Ja potrzebuję wydajności 5A a nie 2A . Czy mogę zastosować tranzystor Ice≥5A (i wtedy jeden) ? Jak tak to jak obliczyć wartości rezystorów?

Czy mogę zastosować dowolne bipolarne tranzystory mocy NPN? I dowolny scalony stabilizator?

[GAVRON]

adiblol Obliczymy to na nowo na twoim przykładzie (patrz na rysunek poniżej).
Nominalny prąd wyjściowy 5A, rozkłada się na prądy w gałęzi równoległych (prądowe prawo Kirchoffa). Teraz mówisz, że przez stabilizator (to i przez rezystor R3) będzie płynąć prąd nie wyższy od 200mA (bo tak chcesz).
W takim razie prądy w gałęziach z tranzystorami będą równe:
IT1=IT2=(5A-0,2A)/2=2.4A
Teraz zakładam napięcie Ube każdego z tranzystorów podczas przewodzenia rzędu 0,7V.
Rezystory R1 i R2 dobiera się tak, aby przy maksymalnym spodziewanym prądzie przepływającym przez tranzystor spadek napięcia na nim wynosił 0,1-0,4V. Ja założyłem 0,2V. Więc mamy wartość rzędu:
R1=R2=0,2V/2,4A = 0,08333333… dajemy 0,1Ω
W takim razie prawdziwy spadek, jaki może wystąpić na rezystancjach to 0,24V.
Na podstawie napięcia Ube tranzystorów i spadków na rezystancjach R1 i R2 (po ich zsumowaniu – napięciowe prawo Kirchoffa), mamy wymagany spadek napięcia na rezystorze R3, który przy prądzie stabilizatora 200mA powinien odetkać tranzystory T1 i T2. To jest wg prawa Ohma:
R3=0,94V/0,2A=4,7Ω
Do pełni szczęścia brakuje nam mocy użytych elementów.
PR1=PR2= I2*R=(2,4)2*0,1=0,576W – dajemy 1W
PR3=(0,2)2*4,7=0,188 – można dać 0,25W
Do wyliczenia mocy cieplnej traconej na stabilizatorze i tranzystorach potrzebuję maksymalnego przewidywalnego napięcia wejściowego i minimalnego wyjściowego napięcia pracy (podejrzewam, że 12V).
Co do zastosowanych tranzystorów to dajesz takie które wytrzymują natężenie prądu większe niż wyliczone (np. powyższe 2,4A) i o mocy strat wyższej niż wyliczona na podstawie tego modelu oraz napięciu VCE wyższym niż największa przewidywana różnica napięć między tymi elektrodami, najczęściej w skrócie Uin(max)-Uout(min) zasilacza.

[Jony130]

Chciałem tylko zauważyć ze napięcie na wyjściowe będzie pomniejszeni o spadek na R3 co dla układu 7812 do na wyjściu napięcie ok.11V.
I prąd pobierany ze stabilizatora będzie większy od 200mA o prądy bazy tranzystorów T1, T2. W najgorszym wypadku może wynieść coś w okolicy 0.5A a w optymistycznym wariancie 0.3A.
Dlatego wersja z tranzystorem PNP wydaje się "lepsza".

[GAVRON]

Bezapelacyjne lepsza jest z tranzystorami PNP też tak uważam i możliwe, że coś pominąłem w obliczeniach, bo tak naprawdę prąd stabilizatora będzie większy niż prąd rezystora R3 i napięcie też niższe. Ale ponieważ kolega adiblol napisał wcześniej o tranzystorze NPN więc przedstawiłem wersję NPN.
Dla PNP obliczenia będą takie samie jak w przypadku NPN.
A co do spadku napięcia na wyjściu (układ NPN) to można by to skompensować włączając dodatkowe R-ki.

[adiblol]

A czy zamiast dwóch tranzystorów mogę zastosować jeden (o wydajności 6A) odpowiednio zmieniając wartości rezystorów (2 razy mniejsza wartość)?
I czy taki układ będzie stabilizował do napięcia 11-12V z ograniczeniem prądowym 5A?

Bo nie chcę przykręcać do radiatora dwóch tranzystorów.
Napiałem tylko że mam do dyspozycji dwa. Nie powiedziałem że muszą zostać wykorzystane.

[GAVRON]

Możesz pod warunkiem zastosowania odpowiednio silnego tranzystora, nie musisz zmniejszać wartości rezystora R1 (R2) im większy tym lepiej (ale bez przesady). Ponad to w układzie z jednym tranzystorem można go od biedy pominąć.
Jeżeli już koniecznie musisz stosować tranzystor o polaryzacji NPN, a masz do dyspozycji stabilizator ujemny LM7912 to możesz wykonać też taki układ jak na rysunku poniżej. Nie ma w nim problemu ze spadkiem napięcia wyjściowego.
Co do ograniczenia prądu (stabilizacji) to nie ma go w żadnym z układów prezentowanych przez moją osobę, ale zobacz schemat z rysunku 6.28 ZbeeGin-a.

[adiblol]

Raczej stabilizuje (waha się o ok. 0,5V), ale otrzymuję przy bezczynności napięcie 11,8V . Przy takim niskim zasilaniu (bo jeszcze spada do ok. 11) mój wzmacniacz "harczy".

[Jony130]

Jeśli ma być to zasilacz do wzmacniacza to nie jest potrzebny żaden stabilizator.

[GAVRON]

Najpierw wyjaśnijmy sobie kilka kwestii

Ograniczenie (stabilizacja - jak kto woli) prądu wyjściowego:

Twoje pytanie:

I czy taki układ będzie stabilizował do napięcia 11-12V z ograniczeniem prądowym 5A?

Moja odpowiedź:

Co do ograniczenia prądu (stabilizacji) to nie ma go w żadnym z układów prezentowanych przez moją osobę, ale zobacz schemat z rysunku 6.28 ZbeeGin-a.

Dla niewtajemniczonych:
Z stabilizacją napięcia wyjściowego mamy do czynienia, jeżeli układ zasilacza dostarcza napięcia na wyjściu o stałej wartości np. 12V.
Z ograniczeniem prądu na pewnym poziomie mamy do czynienia wówczas, gdy układ zasilacza bez względu na zmiany rezystancji obciążenia, tak steruje swoim napięciem na zaciskach wyjściowych, aby prąd płynący przez odbiornik nie przekroczył założonego górnego poziomu np. 5A.

Teraz tylko widzę po literkach, że zasilać chcesz z tego jakiś wzmacniacz mocy chyba. Do wzmacniaczy mocy nie potrzeba stosować stabilizatorów, bo przede wszystkim jest to nie ekonomicznie i nie tylko.
Ale jak tak, to bądź uprzejmy i weź proszę może zamieść tu swój schemat zasilacza wraz z dobranymi prze ciebie wartościami elementów (jeżeli charczy).

Uzasadnienie mojej prośby – BO TAK . (Powiększanie" mocy stabilizatora przez tranzystor)

[adiblol]

Od razu mówię, na emiterze nie ma rezystora! Jak się do sklepu przejdę to kupię jakieś małe (10Ω, 1Ω, 0,1Ω) - 2W po 10 sztuk bo takich niestety nie posiadam.
A to ma być zasilacz uniwersalny nieregulowany. Może za kilka dni wrzucę schemat