Spannungsregler mit Operationsverstärker (negative Rückkopplung) und MOSFET

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Das obige Schema ist ein sehr guter Spannungsregler, mit Ausnahme der hohen Verlustleistung für Q1 (auch ich würde ein NPN anstelle eines PNP verwenden). Kann ich Q1 und Q2 durch einen Hochstrom-n-Mosfet ersetzen und das gleiche Verhalten erwarten? Ein Mosfet hat eine geringere Verlustleistung als ein BJT.

Es ist auch kein sehr guter Spannungsregler, es sei denn, Vin ist bereits geregelt: Die Spannung über Zener D1 hängt etwas vom Strom ab, der (Vin-V (D1)) / R ist. Diese Abhängigkeit oder "Steigungswiderstand" des Zeners unterscheidet sich für verschiedene Spannungen der Zenerdiode.
Ich würde auch sagen, dass es in allgemeinen Anwendungen nicht garantiert ein guter Regler ist, da die Wahrscheinlichkeit groß ist, dass er oszilliert, es sei denn, A1 ist ein sehr schlechter Operationsverstärker. Man kann nicht sagen, dass es ein guter Regler ist, ohne auch die Komponentenwerte zu kennen. Dito Brians Kommentar zum Zener und ich würde hinzufügen, dass es noch schlimmer wäre, wenn es eine signifikante Impedanz in der Zuführungsleitung gäbe !!

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Damit die neue Schaltung genauso funktioniert wie die vorhandene, müssten Sie Q1 durch einen p-Kanal-MOSFET ersetzen, nicht durch einen n-Kanal-MOSFET.

Allerdings würden Sie dadurch keine Verlustleistung einsparen. Da Sie den MOSFET nicht vollständig geschaltet betreiben würden, würden Sie ihn als variablen Widerstand betreiben.

Sie können anhand der Gleichung für die Geräteleistung sehen, dass es keine Möglichkeit gibt, die Verlustleistung dieser Schaltung wesentlich zu verbessern: P = I * V. In dieser Schaltung ist der Strom durch Q1 gleich dem Laststrom, sodass Sie ihn nicht ändern können Das. Und die Spannung über Q1 (Kollektor zu Emitter) ist gleich Vin - Vout, und Sie können das nicht ändern. Egal, womit Sie Q1 ersetzen (egal wie gut Sie einen MOSFET finden), die Verlustleistung beträgt immer noch Iload * (Vin - Vout).

Wenn Sie die Verlustleistung Ihres Reglers reduzieren möchten, müssen Sie nach einer völlig anderen Art von Schaltung suchen, z. B. einem Abwärtsschaltregler.

Genau, diese Regler arbeiten, indem sie die Spannungsdifferenz in Wärme umwandeln. Das einzige, bei dem ein MOS-basiertes Design hilfreich sein könnte, ist das Design eines LDO-Reglers, aber dieses Design eignet sich möglicherweise nicht dafür. LDO = Low-Drop-Out
Spannungsregler mit Operationsverstärker (negative Rückkopplung) und MOSFET
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