Zeilenregulierung

Die Schaltung ist sehr abhängig von der angelegten Spannung.

Insbesondere die Zenerspannung ändert sich erheblich mit dem Vorspannungsstrom, der natürlich direkt proportional zur Versorgungsspannung ist und sich auch durch den Strom ändert, den TR2 durch R3 treibt.

In ähnlicher Weise muss TR2 bei einem höheren Eingang mehr Strom für eine bestimmte Ausgangsspannung ziehen, aber da der Basisstrom für TR2 durch die Erfassungskette fließt, wirkt sich dies auch auf die Ausgangsspannung aus.

Da sich außerdem der Strom durch den Zener merklich mit der angelegten Spannung ändert, schwanken auch die Verlustleistung und die Temperatur der Diode stark. Dies wirkt sich wiederum auf die Spannung aus.

"Nach welchen Lösungen sollte ich suchen, um die Leitungsregelung eines Netzteils mit dieser Konfiguration zu verbessern?"

Ich bin versucht zu sagen "Werfen Sie es weg und verwenden Sie einen geeigneten einstellbaren Regler."

Als Minimum benötigen Sie jedoch eine geeignete Spannungsreferenz , keinen einfachen Zener, und Sie müssen TR2 in etwas ändern, das nicht so viel Basisstrom aus der Erfassungskette zieht, möglicherweise einen Darlington.

Ich nehme an, diese Frage ist eher akademisch als praktisch. Es lohnt sich also, über Verbesserungen der Schaltung zu sprechen.

Der erste Schritt besteht darin, die direkte Abhängigkeit des Zenerstroms (definiert durch R4 und Vin) von Vin zu entfernen. Verbinden Sie R4 mit dem stabilisierten Vout:

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Aber auch danach verbleibt eine Variation des Zenerstroms aufgrund einer Variation des R3-Stroms (aufgrund einer Änderung der Eingangsspannung). Die zweite Änderung besteht also darin, den R3-Strom vom Zener zu entfernen, wobei eine vollständig differenzielle Stufe verwendet wird:

^{Simulieren Sie diese Schaltung}

Ein weiterer Vorteil dieser Diff-Schaltung besteht darin, dass Vbe von Q2 und Q3 subtrahiert werden. Wenn also Q2 und Q3 vom gleichen Typ und von gleicher Temperatur sind, wird Vbe aus der Gleichung für die Ausgangsspannung ausgeschlossen.

Man könnte dieses Design optimieren, indem man den Basis- und den Zenerstrom erhöht. Aber es lohnt sich kaum, wenn man bedenkt, dass die Wahrscheinlichkeit, dass Sie etwas Besseres als einen guten LDO entwickeln, gering ist.

Umgekehrt. Es wäre die niedrigste Eingangsspannung, die bewirkt, dass der Stromregler in der Basis des Serienreglers aufhört zu leiten. Sie wird Dropout-Spannung genannt. Diese Schaltung befindet sich normalerweise in Ihren Standard-IC-Spannungsreglern mit 3 Anschlüssen (7805, 7812ct, 7815 ... usw.) übrigens.