Mengapa orang tidak cenderung menggunakan pembagi tegangan atau zener di depan regulator linier

10

Setelah melihat beberapa siswa kemarin yang mencoba menggunakan pembagi tegangan bukan regulator untuk menyediakan sensor dengan catu daya yang lebih rendah, dengan hasil yang dapat diprediksi, saya mulai bertanya-tanya tentang pertanyaan ini.

Saat memilih regulator, tampaknya banyak yang melihat penurunan tegangan yang diperlukan dan disipasi daya yang diperlukan. Kesampingkan efisiensi untuk saat ini, jika regulator linier dapat menjatuhkan daya itu dalam batas termal, regulator linier adalah sebuah pilihan, dan jika tidak, beralihlah ke switching regulator.

Jika seseorang dapat mengetahui kisaran arus yang mengalir, dan menghitung pembagi tegangan yang secara bersamaan akan menjaga input ke regulator linier cukup tinggi untuk mempertahankan regulasi dan cukup rendah sehingga regulator tidak membakar terlalu banyak daya melintasi arus draw range, apakah ini pendekatan yang layak?

Saya dapat memikirkan sejumlah alasan mengapa ini mungkin bukan pendekatan terbaik: rasio penolakan catu daya mungkin tidak cukup baik pada regulator; kisaran penarikan saat ini yang membuat pendekatan ini layak mungkin sangat kecil, kecuali jika Anda menggunakan resistor kecil yang cenderung melebihi peringkat daya mereka sendiri; lebih efisien menggunakan regulator switching; dll.

Juga, mungkin orang melakukan ini sepanjang waktu, dan saya belum menyadarinya, atau mungkin zener digunakan sebagai pengganti pembagi. Sepertinya ketika power drop terlalu besar, kebanyakan orang lari ke switching regulator.

Ada yang hilang?

voltage-regulator linear-regulator

— Scott Seidman
sumber

6

Pendekatan lain: tambahkan resistor daya secara seri dengan input regulator linier (bukan pembagi tegangan). Pada arus tinggi, ini akan mengurangi tegangan ke regulator linier dan menghilangkan sebagian daya (yang jika tidak maka reg linear harus menghilang).

— Nick Alexeev

Mirip dengan saran @ NickAlexeev, Anda dapat meletakkan resistor secara paralel dengan regulator linier jika ada beban minimum yang dijamin dan tegangan input maksimum yang dijamin. Disipasi yang sama tetapi bergerak ke resistor.

— Spehro Pefhany

Beberapa produsen telepon nirkabel Jepang menggunakan satu "gemuk" (1W) transistor dengan zener untuk mendapatkan 6V di pintu masuk papan dari pasokan batu bata 9V dan kemudian 2-3 regulator 100mA SOT89 5V tersebar di papan tulis. Suplai 6V digunakan langsung oleh hanya satu osilator xtal.

— Fizz

Juga ti.com/lit/an/slva119/slva119.pdf

— Fizz

9

Ini tentu saja teknik yang saya gunakan beberapa kali untuk mengatasi kemampuan disipasi daya terbatas pada 78L05 kecil. Saya sudah tahu kisaran arus yang diambil beban dan menempatkan resistor penetes secara seri dengan umpan daya ke perangkat.

Mengapa saya tidak menggunakan regulator switching?

Saya tidak bisa - saya mengirim daya dan data ke kabel 50 m (phantom power) dan kerumitan menyaring lonjakan arus regulator switching berarti itu tidak layak.

— Andy alias
sumber

Itulah mengapa pertanyaan itu muncul di benak saya. Selain dari efisiensi, ada beberapa alasan nyata untuk menghindari switchers, dan kebisingan yang dihasilkan mungkin teratas dalam daftar itu.

— Scott Seidman

6

Pembagi tegangan sangat buruk untuk efisiensi (jika Anda memikirkan impedansi keluaran vis-a-vis konsumsi daya). Saya sulit membayangkan tempat yang baik untuk meletakkannya di depan regulator.

Seri zener diode- jika Anda memasukkan dioda zener 24V untuk mengetuk input 35V ke 11V untuk regulator 9V, Anda telah meningkatkan sensitivitas terhadap variasi input - penurunan 10% pada input berarti hanya tersisa 7.5V dan Anda regulator keluar.

Saya telah menggunakan shunt zener dengan dropper kapasitif seri dengan regulator linier untuk mendapatkan daya dari listrik, dan saya pikir itu cukup umum. Dengan kapasitif dropper Anda tidak menderita banyak kerugian.

Banyak dari kita juga akan menempatkan TVS shunt yang secara efektif bertindak sebagai regulator dalam keadaan yang tidak biasa, jadi saya akan menghitungnya juga.

Seri atau resistor shunt di sekitar regulator linier - saya pikir saya menggunakan yang terakhir sekali, yang pertama tidak begitu jauh. Shunt resistor akan lebih menarik jika regulator linier mampu tenggelam saat ini (ada yang, tetapi sebagian besar tidak), maka Anda bisa mengatur resistor untuk menangani arus rata-rata dan regulator akan cenderung berjalan sangat dingin (downside adalah bahwa sejumlah daya akan terbuang jika arus yang dibutuhkan turun di bawah rata-rata).

— Spehro Pefhany
sumber

Resistor seri dengan regulator linier mungkin menarik jika ada celah besar antara tegangan minimum yang dijamin pada input dan tegangan input yang diperlukan regulator; mereka tidak akan memiliki efek pada total disipasi daya, tetapi mereka dapat memotong disipasi daya terburuk dari regulator dengan hampir empat faktor (disipasi terburuk untuk regulator akan berada pada arus beban sekitar 50%, di mana ia dan resistor menghilangkan 25% dari total daya kasus terburuk; pada arus yang lebih tinggi, bagian resistor dari daya akan meningkat lebih cepat dari total daya, sehingga daya regulator akan berkurang).

— supercat

3

Jika seseorang perlu mengkonversi 12V ke 5V untuk beban yang dapat bervariasi dari 0 hingga 1 amp, dan regulator membutuhkan minimal 6 volt pada input, menghubungkan pasokan langsung ke regulator akan menyebabkannya menghilang 7 watt dengan satu. beban amp. Menambahkan resistor 6-ohm secara seri dengan input akan memotong disipasi daya terburuk pada regulator menjadi sekitar dua watt pada berbagai kondisi beban (saat arus naik, jumlah tegangan turun oleh regulator [sebagai lawan dari resistor] akan turun). Resistor seri tidak membantu efisiensi secara keseluruhan, tetapi mereka dapat mengalihkan pembuangan panas dari regulator. Namun, poin kunci yang perlu diperhatikan adalah bahwa bagian bawah pembagi resistor tidak akan banyak membantu apa pun, karena tujuannya adalah untuk membuang daya saat beban tidak mengalir,

— supercat
sumber