Regulación de línea

El circuito depende mucho del voltaje aplicado.

En particular, el voltaje zener variará considerablemente con la corriente de polarización que, por supuesto, es directamente proporcional al voltaje de suministro y también cambia por cualquier corriente que TR2 esté conduciendo a través de R3.

De manera similar, con una entrada más alta, TR2 tiene que extraer más corriente para un voltaje de salida específico, pero dado que la corriente base para TR2 es a través de la cadena de detección, eso también afectará el voltaje de salida.

Además, dado que la corriente a través del zener cambia notablemente con el voltaje aplicado, la potencia disipada y la temperatura del diodo también variarán mucho. Esto nuevamente afecta su voltaje.

"¿Qué soluciones debo buscar para mejorar la regulación de línea de una fuente de alimentación con esta configuración?"

Estoy tentado a decir "Tíralo y usa un regulador ajustable adecuado".

Sin embargo, como mínimo, necesita una referencia de voltaje adecuada , no un simple zener, y necesita cambiar TR2 a algo que no extraiga tanta corriente base de la cadena de detección, tal vez un darlington.

Supongo que esta pregunta es más académica que práctica. Así que vale la pena hablar de mejoras del circuito.

El primer paso es eliminar la dependencia directa de la corriente zener (definida por R4 y Vin) de Vin. Conecte R4 al Vout estabilizado:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Pero incluso después de eso, la variación de la corriente zener permanece debido a la variación de la corriente R3 (debido al cambio de voltaje de entrada). Entonces, el segundo cambio es eliminar la corriente R3 del zener, usando una etapa totalmente diferencial:

^{simular este circuito}

Otra ventaja de este circuito diferencial es que se resta Vbe de Q2 y Q3, por lo que si Q2 y Q3 son del mismo tipo y tienen la misma temperatura, Vbe se excluye de la ecuación para el voltaje de salida.

Se podría optimizar este diseño aumentando la corriente base y zener. Pero no vale la pena considerar que las posibilidades de diseñar algo mejor que un buen LDO son escasas o nulas.

Al revés. Sería la entrada de voltaje más bajo la que hace que el regulador de corriente en la base del regulador en serie deje de conducir. Se llama voltaje de caída. Este circuito es típicamente lo que está dentro de sus reguladores de voltaje IC estándar de 3 terminales (7805,7812ct, 7815 ... etc.) por cierto.