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Regolatore shunt

Salve, sto realizzando questo regolatore

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e sto usando come transistor Q2 di shunt un BD53C che è un NPN da 10 A mi pare oppure un TIP41. Nella descrizione del circuito dice che il circuito supporta fino ad 8A quando il D44VH10 supporta fino a 15A: da dove viene questa discrepanza? In realtà nella mia applicazione devo regolare una tensione di 8,4 V con una corrente di circa 800 mA, quindi siamo nell'ordine di 8 W da dissipare; bazzecole se paragonate con i 50-60W dei transistor in oggetto. Il problema è che per gli spazi ridotti io preferirei usare SMT oppure dovrei lasciare ripiegati su se stessi quelli in PTH; ma ho notato che nonostante siano abbondantemente sovradimensionati, scaldano senza dissipatore in maniera oscena, da non poterci mettere il dito sopra! Come posso limitare il calore dissipato, magari con qualche accorgimento circuitale?Utilizzando darlington?O cosa altro? Quale componente in SMT mi permetterebbe di sopportare simili potenze? Grazie in anticipo.

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Domenico P.
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Il 20 Ott 2007, 02:30, "Domenico P." ha scritto:

una

Il regolatore shunt è un regolatore lineare, quindi può dissipare molto, nel tuo caso la dissipazione dipende dalla differenza di tensione tra ingresso e uscita e, dal resistore di caduta che tu non citi ma, suppongo tu abbia messo. Ti ricordo che il circuito su electronics design si comporta come un diodo zener di potenza. Se vuoi dissipare poco non serve usare un darlington perchè il comportamento sarebbe uguale. Tornando al tuo primo dubbio sui valori di corrente massimi di corrente di collettore del transistore D44VH10 se osservi bene le sue caratteristiche vedi che ha si una corrente massima di 15A ma, la corrente che ti serve in base è di 3A quindi in una configurazione come la tua praticamente inutilizzabile. Inoltre devi essere in grado di raffreddare il transistore in maniera adeguata, tanto per fare due conti se supponiamo che la corrente di collettore sia proprio 15A e la tensione in uscita 8,4 , avresti una potenza da dissipare di 15x8,4=126W decisamente enorme per quel tipo di transistore che è in grado di dissipare (vedi manuale) 83W se, il contenitore (Tc) è a 25°C . Cioè vuol dire che se riesci dissipando il transistore a mantenere il suo contenitore (case) a 25°C lui, può dissipare 83W .

stefano

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stefano delfiore

Ti ringrazio per la risposta circostanziata, ma come ho scritto ho bisogno di far circolare max una corrente di 800 mA, ben lontani dai 15A e la differenza di tensione è di circa 4,6 V. Quindi che soluzione circuitale mi suggerisci per aumentare l'efficienza del circuito in modo da dissipare poco calore? Aumentare la corrente in base diminuendo la resistenza R3? Come si potrebbe renderlo switching un circuito del genere? Considera che nonostante l'enorme sovradimensionamento del transistor, l'aletta del componente senza dissipatore (perchè nella mia applicazione non avrei spazio per metterlo) diventa rovente.

"stefano delfiore" ha scritto nel messaggio news: snipped-for-privacy@usenet.libero.it...

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Domenico P.

Il 20 Ott 2007, 21:25, "Domenico P." ha scritto:

del

circuito

Il regolatore shunt viene messo in parallelo al carico, mentre in serie al carico ci deve essere un resistore sul quale hai la caduta di tensione. Ti allego uno schema di principio in formato Fidocad:

[FIDOCAD ] MC 55 30 0 0 080 MC 40 35 0 0 460 LI 40 35 40 30 LI 40 30 55 30 LI 65 30 80 30 LI 40 55 40 65 LI 40 65 80 65 LI 80 30 105 30 LI 105 65 80 65 TY 125 45 5 3 0 0 0 * carico MC 120 40 1 0 080 LI 120 30 120 40 LI 120 50 120 65 LI 105 30 120 30 LI 105 65 120 65 LI 85 30 85 40 LI 85 65 85 50 SA 85 30 SA 85 65 MC 85 50 3 0 090 TY 65 70 5 3 0 0 0 * regolatore shunt TY 40 20 5 3 0 0 0 * R_caduta_tensione TY 125 30 5 3 0 0 0 * V_out TY 25 30 5 3 0 0 0 * V_in MC 40 65 0 0 045 SA 40 65

E' importante sapere quanto vale il resistore R_caduta_tensione nel tuo circuito, perchè il suo valore determina la potenza dissipata dal regolatore shunt. Supponi che R_caduta_tensione valga 1Ohm, il tuo carico può essere considerato un resistore che vale 8,4/0,8=10,5 Ohm. Con semplici calcoli puoi vedere che il regolatore shunt equivale a un resistore da 2,211 quindi la potenza da lui dissipata vale 31,92W e quella dissipata da R_caduta_tensione vale 21,16W. Se R_caduta_tensione vale 5Ohm la potenza dissipata dal regolatore shunt vale 1,01W mentre quella di R_caduta_tensione vale 4,23W.

In ogni caso dissipi sempre una potenza non trascurabile, se vuoi ridurre la potenza dissipata devi accantonare l'idea di usare un regolatore lineare e pensare di usare un regolatore a commutazione.

stefano

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stefano delfiore

"Domenico P." ha scritto nel messaggio news:47194c02$0$37196$ snipped-for-privacy@reader3.news.tin.it...

non vedo soluzioni senza dissipatore (tralasciando la ventilazione che sarebbe ancora piu' ingombrante). Il fatto che il transistor possa dissipare

83W ed una corrente di 15 A non significa che tu possa bellamente applicare tali grandezze contemporaneamente. Il parametro che dimentichi e' la temperatura che deve essere tenuta a 25° e che il birichino puo' sopportare un carico di 83 W. Cioe' una combinazione di tensione-corrente-temperatura. Il data dice quale e' la potenza dissipabile perche' a pari case ci sono transistors costruiti per resistere a differenti condizioni ... da rispettare. Ciao Stevez
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stevez

Ok, io andrei anche con la regolazione switching, ma comunque mi serve di tipo shunt; come pensate possa essere implementata?

"stevez" ha scritto nel messaggio news:471a7b21$0$10620$ snipped-for-privacy@reader2.news.tin.it...

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Domenico P.

Postilla: l'ingresso al regolatore shunt è limitato in corrente proprio ad

800 mA, quindi è un generatore di corrente costante, visto che giustappunto è l'uscita di un caricabatterie nimh, quindi la sua tensione max è di circa 12-13V. Anche nel mio caso è necessaria al resistenza serie, visto che ho già una limitazione di corrente a monte? L'assorbimento me lo dà il pacco batteria che inizialmente assorbe tutti gli 800 mA nella fase a CC; mentre quando si passa alla fase a CV proprio a 8,4V la corrente inizia a diminuire nel pacco batterie fino ad arrivare a circa 100 mA a fine carica e contestualmente aumenta nel regolatore shunt fino a circa 700 mA quindi. Quindi visti questi parametri in gioco, non riesco in nessun modo ad ottenere quello che voglio senza trasformare i transistor in scaldapizzette?

"Domenico P." ha scritto nel messaggio news:471aac2e$0$4793$ snipped-for-privacy@reader4.news.tin.it...

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Domenico P.

Aggiunta: e se passassi ai mosfet cosa succederebbe?

"Domenico P." ha scritto nel messaggio news:471ab025$0$4793$ snipped-for-privacy@reader4.news.tin.it...

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Domenico P.

Ciao Per 8.4 V e 0.8A basta il mio Zenerone, mettendo al posto della R una lampada opportuna (tipo 12v 50W auto) quindi facendo in modo che grossa parte delle potenza,che in ogni caso (coi lineari) devi dissipare, se la becchi la lampada e non il transistor. Comunque basta 1 W per scaldare benbene un transistor!!!

Ciao Giorgio

[FIDOCAD] MC 110 95 3 0 230 MC 110 95 0 0 300 LI 125 65 85 65 LI 125 105 85 105 SA 110 65 LI 125 65 145 65 LI 125 105 145 105 SA 145 65 SA 145 105 LI 125 85 125 65 SA 125 65 MC 65 65 0 0 080 MC 65 65 2 0 010 LI 75 65 85 65 LI 75 45 75 115 LI 75 115 155 115 LI 155 115 155 45 LI 155 45 75 45 TY 95 95 5 3 0 0 0 * zener 9 V TY 130 80 5 3 0 0 0 * Uscita 18 V MC 110 80 3 0 230 SA 110 80 MC 65 105 2 0 020 LI 65 105 85 105 TY 55 55 5 3 0 0 0 * + 24-- 30V TY 65 70 5 3 0 0 0 * R SA 125 105 TY 85 75 5 3 0 0 0 * Zener 8.5 V TY 70 120 5 3 0 0 0 * Come la tensione supera la somma TY 65 130 5 3 0 0 0 * assorbe la I necessaria per riportarla al valore TY 105 55 5 3 0 0 0 * ZENERONE TY 60 125 5 3 0 0 0 * delle tensioni dei 2 zener, piu'o.6V,il transitor 
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giorgiomontaguti

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