Elegir un zener para variaciones dinámicas de Rload

Estoy intentando simplificar un esquema usando un diodo zener como regulador para una radio pequeña. En su punto máximo, la radio consumirá alrededor de 50 mA a 3,3 V, y en su estado de suspensión de bajo consumo, prácticamente nada (un par de uA). En un experimento anterior, en el que se usó un diodo Zener con 1 mA Iz y 400 mW Pd, el voltaje se disparó muy por encima de los 3,3 V. Después de hacer algunos de los análisis, algo todavía no está del todo claro en cuanto a si experimentaré o no fluctuaciones de voltaje ahora mientras uso este zener en particular (20mA Iz, 0.5W).

Si mis voltajes en Vz son básicamente 4.13 V y 12 V sin el diodo en el espectro alto y bajo del consumo de carga, respectivamente, y ambos activarían el zener ENCENDIDO, ¿cuáles son algunas cosas a tener en cuenta que podrían causar que este zener se desregule? ¿como se mencionó? Hasta donde yo sé, actualmente estoy buscando una disipación de ~ 200 mW en la radio inactiva, pero podría quedarme por debajo de Iz en aproximadamente 12 mA, proporcionando solo 8 mA de corriente disponible cuando la radio está al máximo.

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Respuestas (1)

Si quiere algo que simplemente funcione, use un regulador de voltaje lineal. Están disponibles por centavos. Si desea menos disipación de energía, use un regulador de conmutación.

Si desea utilizar su circuito, lo que debe asegurarse es que el valor de Rs sea lo suficientemente pequeño como para proporcionar suficiente corriente a 3,3 V, y físicamente lo suficientemente grande como para disipar todo el calor que genera, ~450 mW según mis cálculos (12v- 3,3v/50mA). Su zener también necesita poder disipar la potencia requerida, que será ~160mW (3.3v*50mA). Su regulación de voltaje probablemente no sea excelente, pero su radio probablemente pueda lidiar con eso (aunque si publica lo que realmente es la radio, eso ayudaría). Debe colocar un condensador en la salida de su regulador de voltaje.

En general, 600-700 mW es bastante potencia para disiparse continuamente en un espacio pequeño. Debe tener en cuenta el aumento de temperatura que esto causará. El problema con este circuito, en comparación con un regulador lineal (serie), es que siempre consume la misma cantidad de energía, que es la cantidad máxima. Un regulador lineal en serie encajaría mucho mejor en esta aplicación, ya que presumiblemente el consumo de 50 mA no ocurre la mayor parte del tiempo (aunque incluso si ocurre el 99 % de las veces, un regulador en serie es mejor).

Prueba tu circuito aquí .

Estoy de acuerdo con el bit del regulador lineal; especialmente en el contexto de este estar en un espacio confinado, que es. Solo había estado hablando de la disipación en el diodo, ¡pero eso definitivamente es un recordatorio del calor! También estaba tratando de entender qué hizo que el otro fallara, por lo que parte de eso puede haber motivado la circunstancia de esta pregunta. Y supongo que cuando un zener no obtiene su Iz ideal, el voltaje puede aumentar o disminuir en consecuencia.
@ user8585939 el punto de un diodo zener es que tiene una curva IV pronunciada. Eso significa que para grandes variaciones de corriente, la variación de voltaje debe ser pequeña. Con cualquier corriente entre 1ma y 100ma, el voltaje probablemente debería ser de alrededor de 3V-3.5V (suponiendo que no aumente la temperatura).
La corriente de reposo de un LDO buscado recientemente parece impresionante; en un LP2950 3v3, incluso con cargas de 50 mA, la corriente "superior" probablemente promediará solo 1 mA al factorizar la comunicación de paquetes intermitentes. En el Zener, si al menos 50 mA siempre deben estar activos para lograr la caída de zener regulada (y también permitir proporcionar energía aguas abajo para lograr la funcionalidad deseada), parece que esto podría ser una reducción de hasta 50 veces en la disipación. Pellizquenme si eso parece estar fuera de lugar.
Las corrientes de reposo LDO estarán habitualmente en los 10 y 1 de uA. Es completamente creíble que su corriente promedio pueda ser de 1ma o menos, especialmente con radio, donde no estará transmitiendo la mayor parte del tiempo.
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