CIRCUITI ELETTRONICI ANALOGICI E DIGITALI LEZIONE N° 4 (3 ore) Regolatore di tensione con transistore serie Stabilizzatore serie C.E.A.D.
Richiami Alimentatore a filtro capacitivo Alimentatore a filtro Induttivo Alimentatore a filtro L-C Regolatore a diodo Zener C.E.A.D.
Regolatore con transistore di passo Per ovviare ai problemi di dissipazione sul diodo Zener e basso rendimento IL + IR Q1 Vd IB R RL VU D1 IZ VDC - C.E.A.D.
Osservazioni La corrente IR è costante, è circa hfe volte più piccola di IL Il transistore può essere sostituito con una coppia darlington Il generatore eroga energia significativa solo quando c’è il carco I parametri significativi sono VU e Iumax Variazione di Vu dovuta a variazione di Vi Ripple Resistenza d’uscita C.E.A.D.
Analisi hfe Ib hfe Ib R hie hie R Vd RL RL RZ Vd RZ C.E.A.D.
Progetto Progettare uno stabilizzatore con BJT di passo in grado di fornire una tensione VU = 12 ±.05 V con un ripple del 1‰ con una corrente IU = 2 A Si assume Risulta D1 RL R E Q1 Vd IR IL IB IZ VU + - C.E.A.D.
Progetto 2 Quindi si ha C.E.A.D.
Osservazioni Resistenza d’uscita Un po’ elevata L’impiego di una coppia darlington consente una riduzione di E, quindi aumenta il rendimento Per ridurre il ripple in uscita si può utilizzare lo schema seguente Non sono state fatte considerazioni su gli effetti della temperatura C.E.A.D.
Schema modificato C.E.A.D.
Circuito equivalente 1 C.E.A.D. hfe Ib Q hie R Vd R V RL E Vd DZ RZ VZ C.E.A.D.
Effetti della temperatura Gli effetti della temperatura sul BJT e sullo Zener si possono compensare RL hie RZ R hfe Ib VBE VZ C.E.A.D.
Stabilizzatore serie Uso della reazione per migliorare le prestazioni Q Vd R1 - RL + E R2 VR C.E.A.D.
Stabilizzatore serie a BJT Q1 R R1 Vd RZ Q2 RL E R2 DZ C.E.A.D.
Reiezione del disturbo Circuito equivalente Impiego del teorema di scomposizione Rz molto piccola hfe2 R1 R hie2 RZ Vd RL hfe1 hie1 R2 rz C.E.A.D.
Reiezione del disturbo RL Vd hfe2 hie2 R hfe1 hie1 Vp Zp Vr + - R* ip ir ib1 ib2 Vu C.E.A.D.
Resistenza d’uscita R1 R2 hfe2 hie2 R hfe1 hie1 Yp ip iG ir C.E.A.D.
Conclusioni Regolatore di tensione con transistore serie Stabilizzatore serie C.E.A.D.