¿Es mejor regular el voltaje suministrando o restando corriente base al transistor de paso BJT?

Como ejercicio de aprendizaje, estoy diseñando nuevas tripas para una de mis venerables fuentes de alimentación de banco de CC HP 721A (alrededor de 1959).

Con la ayuda de los miembros de este sitio, pude mejorar enormemente el voltaje de referencia: ¿Cómo mejorar la sensibilidad a la temperatura de la referencia de voltaje de la fuente de alimentación de CC HP 721A?

Ahora estoy en el amplificador de error y el amplificador del controlador.

En cuanto al control del transistor de paso, un BJT de potencia, el circuito original proporciona suficiente corriente para que el transistor de paso se encienda con fuerza, luego regula el transistor de paso desviando una parte de esa corriente base a través de un sumidero de corriente a tierra. Lo hace a través de un transistor separado que podría llamarse amplificador de "accionamiento". Llame a esta resta de corriente de accionamiento por el bien de un término de trabajo.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Tome este esquema para su topología general, no he tratado de obtener todos los valores de los componentes exactamente correctos.

Los circuitos simples de fuente de alimentación de CC que he encontrado en línea generalmente adoptan el enfoque directo de hacer que el controlador suministre toda la corriente base, llamémoslo enfoque de accionamiento directo .

esquemático

simular este circuito

Sin embargo, los diseños de circuitos que parecen más sofisticados siempre parecen usar el método de resta.

Mi pregunta es: "¿Existen razones inherentes por las que el método de sustracción es preferible al método de accionamiento directo para controlar el transistor de paso en un regulador lineal?"

No puedo ver ninguno hasta ahora, pero tengo algunas hipótesis:

  • Los voltajes de control para el método de sustracción pueden ser más bajos que el voltaje de salida, aunque posiblemente inviten a la inestabilidad cuando se usa un amplificador operacional.

  • El método de sustracción mantiene el transistor de excitación en su región activa, mejorando la velocidad de regulación

  • Una vez que se regula el voltaje, aplicar el control de corriente en el siguiente en la línea y combinar los dos es más fácil cuando se usa la resta, es decir, quien resta más gana.

¿Me pueden ayudar a entender las consideraciones de diseño sobre este aspecto?

Respuestas (1)

El transistor de salida siempre está en la región activa, independientemente de cómo se active el transistor de paso.

Como usted dice, usar el método de resta está lejos de combinar el control de voltaje y corriente.

Normalmente, la fuente de alimentación funciona con control de voltaje, pero cuando la corriente alcanza el límite establecido, la unidad de salida se desvía para limitar la corriente.