Регулятор напряжения на одном транзисторе: принцип работы, схемы и применение

Как работает регулятор напряжения на одном транзисторе. Какие существуют схемы простых регуляторов. Для чего применяются такие регуляторы. Как собрать регулятор напряжения своими руками.

Принцип работы регулятора напряжения на одном транзисторе

Регулятор напряжения на одном транзисторе — это простое электронное устройство, позволяющее стабилизировать и регулировать выходное напряжение. Основным элементом такого регулятора является транзистор, который работает в активном режиме.

Принцип действия регулятора основан на изменении сопротивления транзистора в зависимости от выходного напряжения. Если напряжение на выходе увеличивается выше заданного значения, транзистор приоткрывается сильнее и увеличивает свое сопротивление. Это приводит к падению напряжения на транзисторе и стабилизации выходного напряжения.

Основные элементы простейшего регулятора напряжения на транзисторе:

• Транзистор — регулирующий элемент
• Стабилитрон — источник опорного напряжения
• Резисторы — задают режим работы
• Потенциометр — для регулировки выходного напряжения

Схемы простых регуляторов напряжения на одном транзисторе

Существует несколько вариантов схем регуляторов напряжения на одном транзисторе:

1. Параметрический стабилизатор

Это самая простая схема, состоящая из транзистора, стабилитрона и двух резисторов. Стабилитрон задает опорное напряжение, а транзистор работает как регулирующий элемент.

2. Компенсационный стабилизатор

В этой схеме добавляется цепь отрицательной обратной связи, что повышает стабильность выходного напряжения. Обычно используется дополнительный транзистор малой мощности.

3. Регулируемый стабилизатор

Добавление потенциометра позволяет плавно регулировать выходное напряжение в определенных пределах. Это наиболее универсальный вариант.

Применение регуляторов напряжения на одном транзисторе

Регуляторы напряжения на одном транзисторе находят применение в различных областях электроники:

• Стабилизация питания маломощных устройств
• Регулировка напряжения в лабораторных блоках питания
• Питание радиоэлектронной аппаратуры
• Зарядные устройства для аккумуляторов
• Светодиодные драйверы
• Системы автоматики и управления

Основные преимущества таких регуляторов — простота, низкая стоимость и возможность точной подстройки напряжения. Недостатки — относительно низкий КПД и ограниченная мощность.

Как собрать регулятор напряжения на одном транзисторе своими руками

Сборка простого регулятора напряжения на транзисторе доступна даже начинающим радиолюбителям. Потребуются следующие компоненты:

• Транзистор средней мощности (например, КТ817)
• Стабилитрон на нужное опорное напряжение
• Резисторы 2-3 номиналов
• Потенциометр
• Конденсаторы для фильтрации

Порядок сборки:

1. Подбираем номиналы компонентов по выбранной схеме
2. Монтируем детали на макетной плате
3. Устанавливаем нужное выходное напряжение подстройкой потенциометра
4. Проверяем работу регулятора под нагрузкой
5. При необходимости устанавливаем транзистор на радиатор

Регулятор напряжения на одном транзисторе — отличный учебный проект для освоения основ электроники и схемотехники.

Ограничения регуляторов напряжения на одном транзисторе

При использовании регуляторов напряжения на одном транзисторе важно учитывать их ограничения:

• Максимальный выходной ток ограничен мощностью транзистора
• КПД относительно низкий из-за рассеивания мощности на транзисторе
• Требуется теплоотвод при больших токах нагрузки
• Точность стабилизации ниже, чем у интегральных стабилизаторов
• Чувствительность к изменениям входного напряжения

Для более мощных и точных источников питания рекомендуется использовать специализированные микросхемы стабилизаторов или импульсные преобразователи напряжения.

Сравнение с другими типами регуляторов напряжения

Как регуляторы напряжения на одном транзисторе соотносятся с другими типами стабилизаторов?

Тип регулятора	Преимущества	Недостатки
На одном транзисторе	Простота, низкая стоимость	Низкий КПД, ограниченная мощность
Интегральный линейный	Высокая точность, защита от КЗ	Фиксированное напряжение
Импульсный	Высокий КПД, большая мощность	Сложность, высокочастотные помехи

Выбор типа регулятора зависит от конкретного применения и требований к источнику питания.

Настройка и тестирование регулятора напряжения

После сборки регулятора напряжения на одном транзисторе необходимо выполнить его настройку и тестирование:

1. Установите минимальное выходное напряжение потенциометром
2. Подключите вольтметр к выходу регулятора
3. Плавно увеличивайте напряжение, контролируя показания
4. Проверьте диапазон регулировки напряжения
5. Подключите нагрузку и измерьте стабильность напряжения
6. Проконтролируйте нагрев транзистора под нагрузкой

При правильной настройке регулятор должен обеспечивать стабильное напряжение во всем диапазоне регулировки при номинальной нагрузке.

Регулятор напряжения на одном транзисторе

Собранный однажды простейший регулятор напряжения на одном транзисторе был предназначен для определённого блока питания и конкретного потребителя, никуда больше его подключать было конечно не нужно, но как всегда наступает момент, когда правильно поступать мы перестаём. В данной статье рассмотрим простой регулятор напряжения своими руками. Имелся стабилизированный импульсный блок питания, дающий на выходе напряжение 17 вольт и ток миллиампер. Требовалось периодическое изменение напряжения в пределе 11 — 13 вольт. И общеизвестная схема регулятора напряжения на одном транзисторе с этим прекрасно справлялась. От себя добавил к ней только светодиод индикации да ограничительный резистор.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Простой тиристорный регулятор напряжения своими руками
• Схема простого параметрического стабилизатора напряжения на одном транзисторе
• Простой ШИМ регулятор
• Как сделать простой регулятор напряжения своими руками
• Расчет параметрического стабилизатора напряжения на транзисторах
• Регулятор напряжения на транзисторе
• Схема регулятора напряжения своими руками
• Регулятор напряжения генератора: схема, проверка. Схемы регулятора напряжения

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Супер-простой регулятор напряжения! Всего три детали!

Простой тиристорный регулятор напряжения своими руками

На выходе стабилизатора можно получить напряжение 12 В, но выходное напряжение напрямую зависит от напряжения стабилизации стабилитрона VD1. Предельно допустимый ток нагрузки 1А. Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Ваш IP: Простые стабилизаторы на транзисторах. Стабилизаторы Двух полярный источник питания с дискретными значениями выходного напряжения 3, 5, 6, 9, 12, 15В — На рисунке показана схема простого двух полярного источника питания, выходное напряжение которого может фиксировано меняться от 3 до 15В с интервалом 3В.

Максимальный ток нагрузки 1А. Трансформатор должен быть Поэтому удобнее использовать в высоковольтных маломощных источниках питания умножители напряжения. Умножители напряжения создаются на базе схем выпрямления с емкостной Регулятор постоянного напряжения В — На рисунке показана схема регулятора постоянного напряжения от 0 до 50 В.

Регулировка выходного напряжения происходит при помощи Выходное напряжение регулируемое от 1,25В до 13,5В при выходном токе на нагрузке до 3А.

Так как схема имеет минимальное напряжение около 1,25В, то добавив два 3А диода мы получим регулируемое выходное напряжение от нуля вольт, Блок питания с регулируемым выходным напряжением от 0 до 24 В с макс. Составной транзистор VT1, VT2 выполняет функцию регулирующего элемента. Источником опорного напряжения служит микросхема DA1. Добавить комментарий Отменить ответ Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Войти с помощью:. С коллектора VT1 сигнал подается на базу VT2 который обеспечивает дополнительное усиление и стабилизацию рабочей точки выходных каскадов VT4-VT7 по постоянному току посредством эквивалента стабилитрона на VT3. R10 регулирует порог открывания транзисторов выходного каскада. После изготовления, включения и установки ритма электронный метроном позволяет отсчитывать время такты с высокой точностью. Громкоговоритель можно заменить головным телефоном наушником.

Литература — Хейзерман Д. Применение интегральных схем: Пер. Термопара термоэлектрический преобразователь — устройство, применяемое в промышленности, научных исследованиях, медицине, в системах автоматики. Применяется в основном для измерения температуры. Принцип действия основан на эффекте Зеебека или, иначе, термоэлектрическом эффекте. Между соединёнными проводниками имеется контактная разность потенциалов; если стыки связанных в кольцо проводников находятся при одинаковой температуре, сумма таких разностей … Подробнее КЕР2П — регулируемый стабилизатор напряжения с малым падением напряжения и низкой потребляемой мощностью.

На рисунке показана схема регулятора оборотов электроинструмента. При работе с электроинструментом желательно иметь возможность плавно изменять его обороты, но простое снижение напряжения приводит к снижению оборотов и так же к потери мощности, предложенная схема лишена этого недостатка, так как в ней используется регулирование с обратной связью по току двигателя, в … Подробнее На рисунке показана схема простого усилителя для наушников с сверхнизким коэффициентом нелинейных искажений.

Выходная мощность усилителя мВт на нагрузке … Подробнее На рисунке показана схема простого, но достаточно качественного усилителя класса А, с максимальной выходной мощностью 7 Вт на нагрузке 8 … Подробнее Панель управления сайтом Регистрация Войти.

Схема простого параметрического стабилизатора напряжения на одном транзисторе

Регулятор напряжения Бесконтактный транзисторный регулятор напряжения Схема регулятора достаточно проста и типична, что позволяет использовать ее для иллюстрации принципа работы транзисторных регуляторов. Эталонной величиной в регуляторе является напряжение стабилизации стабилитрона VD1. Характерной особенностью стабилитрона является то, что если напряжение между его катодом и анодом по величине меньше напряжения стабилизации, ток через него практически не протекает. Если напряжение между катодом и анодом достигает величины напряжения стабилизации, ток через стабилитрон резко возрастает, происходит «пробой» стабилитрона. При этом напряжение между его катодом и анодом остается практически неизменным.

Статьи по регуляторам тока, напряжения, мощности; схемы регуляторов тока, тока · Фазовый регулятор мощности на ключевом полевом транзисторе.

Простой ШИМ регулятор

Для увеличения мощности подключаемого устройства нужно использовать другие диоды или диодные сборки, рассчитанные на необходимый вам ток. Так-же нужно заменять и тиристор, ведь КУ рассчитан на предельный ток до 10А. Из более мощных рекомендуются отечественные тиристоры серии Т, Т, Т и другие аналогичные. Кроме того, регулятор корректирует напряжение на обмотке самовозбуждения генератора. Независимо от стажа и стиля вождения владелец авто не может обеспечить одинаковые обороты двигателя в разные моменты времени. То есть, коленвал ДВС, передающий крутящий момент генератору, вращается с разной скоростью. Соответственно, генератор вырабатывает разное напряжение, что крайне опасно для АКБ и прочих потребителей бортовой сети. Поэтому замена реле регулятора генератора должна производится при недозаряде и перезаряде аккумулятора, горящей лампочке, мигании фар и прочих перебоях электроснабжения бортовой сети. В бортовую сеть необходимо подключение обоих указанных источников для корректной работы двигателя и прочих потребителей электричества.

Как сделать простой регулятор напряжения своими руками

Регулятор напряжения своими руками. В этой статье разберем как самому сделать несложный регулятор напряжения на одном переменном резисторе, постоянном резисторе, и транзисторе. Что пригодится для регулирования напряжения на блоке питания или универсальном адаптере для питания устройств. А так как наша схема для начинающих. То рассмотрим все аспекты.

Без нагрузки в холостом ходу все работает,, регулируется напряжение от 3 до 15 v,но как подаю нагрузку, напряжение падает до 1 v.

Расчет параметрического стабилизатора напряжения на транзисторах

Схема и описание работы программатора микроконтроллеров avr через порт usb. Диод Шоттки. Всем привет :- В этой статье хочу показать, как сделать регулятор напряжения на одном транзисторе, что пригодится для изготовления простого блока питания или универсального адаптера к радиоустройствам, на различные напряжения. Создать такую схему может даже самый начинающий радиолюбитель. Переменный резистор на 10 кОм.

Регулятор напряжения на транзисторе

В нескольких номерах журнала «Радиоаматор» были напечатаны схемы регуляторов сетевого напряжения на тиристорах, но такие устройства имеют ряд существенных недостатков, ограничивающих их возможности. Во-первых, они вносят достаточно заметные помехи в электрическую сеть , что нередко отрицательно сказывается на работе телевизоров, радиоприемников, магнитофонов. Во-вторых, их можно применять только для управления нагрузкой с активным сопротивлением электролампой, нагревательным элементом и нельзя использовать одновременно с нагрузкой индуктивного характера электродвигателем, трансформатором. Между тем все эти проблемы легко решить, собрав электронное устройство , в котором роль регулирующего элемента выполнял бы не тиристор, а мощный транзистор. Такую конструкцию я и предлагаю, причем ее может повторить любой, даже неопытный радиолюбитель, затратив при этом минимум времени и средств.

Регуляторы напряжения и тока. Схемы регуляторов напряжения (а) и тока (б) . Применение транзистора в сочетании с потенциометром.

Схема регулятора напряжения своими руками

Переменный резистор на 10 кОм. Резистор обычный 0. Форум по источникам питания. Собранный однажды простейший регулятор напряжения на одном транзисторе был предназначен для определённого блока питания и конкретного потребителя, никуда больше его подключать было конечно не нужно, но как всегда наступает момент, когда правильно поступать мы перестаём.

Регулятор напряжения генератора: схема, проверка. Схемы регулятора напряжения

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: как сделать регулятор напряжения

Что вам в них? Схемы принципиальные Библиотечка литературы Радиолюбительская хрестоматия Новости электроники Карта сайта Магазинчик на сайте Загрузка Топ 10! Принципиальная схема приемника приведена на фиг.

Регулировать напряжение питания мощных потребителей удобно с помощью регуляторов с широтно-импульсной модуляцией. Преимущество таких регуляторов заключается в том, что выходной транзистор работает в ключевом режиме, а значить имеет два состояния — открытое или закрытое.

Регулятор напряжения на транзисторе — специальный прибор, контролирующий напряжение в сети, имеющий в качестве регулирующего элемента мощный транзистор вместо тиристора. Многие регуляторы напряжения, работающие на тиристорах, отличаются существенными минусами, ограничивающими возможности прибора:. Вышеописанные проблемы способен решить регулятор напряжения вольт, изготовленный на мощном полевом транзисторе вместо тиристора. Главным преимуществом, соответственно, причиной использования полевых транзисторов является возможность работать при минимальном уровне напряжения сток-исток будь-то 0,3 или 2в. Регуляторы напряжения изготавливают на транзисторах:. Существует транзисторный мощный импульсный регулятор постоянного напряжения на компараторе, в составе которого находится регулирующий транзистор, простая схема управления, обеспечивающая прием на входы двух аналоговых сигналов. Регуляторы постоянного тока применяются владельцами автотранспортных средств для плавного изменения яркости габаритных огней, ламп освещения автосалона, оборотов вентилятора кондиционера.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день. Войти Чужой компьютер. В гостях у Самоделкина!

Регулятор напряжения на транзисторе

Создание сайта для бизнеса бесплатно

Регулятор напряжения на транзисторе – специальный прибор, контролирующий напряжение в сети, имеющий в качестве регулирующего элемента мощный транзистор вместо тиристора.

Особенности применения транзисторных регуляторов напряжения

Многие регуляторы напряжения, работающие на тиристорах, отличаются существенными минусами, ограничивающими возможности прибора:

• вносят значительные помехи в электросеть;
• допускается использование устройства для регулировки тока с активным сопротивлением;
• использование транзисторного регулятора не допускается совместно с индуктивными нагрузками.

Вышеописанные проблемы способен решить регулятор напряжения 220 вольт, изготовленный на мощном полевом транзисторе вместо тиристора. Главным преимуществом, соответственно, причиной использования полевых транзисторов является возможность работать при минимальном уровне напряжения сток-исток (будь-то 0,3 или 2в). Регуляторы напряжения изготавливают на транзисторах:

• chn 716.
• irfp064n;
• tl431;
• кт117;
• кт805;
• кт825г;
• кт827;
• п210 С;
• п210ш.

Существует транзисторный мощный импульсный регулятор постоянного напряжения на компараторе, в составе которого находится регулирующий транзистор, простая схема управления, обеспечивающая прием на входы двух аналоговых сигналов. Когда сигнал на одном (прямом) входе больше, нежели на инверсивном, схема выдает «1», и «0», если наоборот. Регуляторы постоянного тока применяются владельцами автотранспортных средств для плавного изменения яркости габаритных огней, ламп освещения автосалона, оборотов вентилятора кондиционера. Использование линейного трехфазного регулятора переменного тока позволяет избежать сетевого перенапряжения.

Простой транзисторный регулятор тока (напряжения 220в) можно изготовить своими руками. Схема способна регулировать практически 90% входного напряжения. На вход прибора подается нестабилизированный ток до 40в, стабилизация на выходе дает результат 12 вольт-24в. Максимально допустимое напряжение, отдаваемое в нагрузку, находится в пределах 10 мили ампер- 3 ампера.

Преимущества схемы с регулятором напряжения на транзисторах

Схема, принцип действия защитных реле иллюстрируют следующие преимущества приборов на базе транзисторов:

• достаточно простая конструкция регулятора;
• регуляторы изготавливаются без использования вспомогательного диода;
• защитная схема транзисторного регулятора не влияет на характеристики генератора;
• обеспечивается предотвращение перегрева транзистора;
• при полном разряде аккумулятора срабатывает защитное реле, независимо от значения индекса усиления транзистора.

Также стоит отметить оперативное срабатывание прибора, повышенную надежность защиты, ведь контакты защитного реле в аварийном режиме работы отключают поступление тока к транзисторным электродам.

2016 © «Регулятор напряжения»

Все права защищены.

Простая схема регулятора напряжения с малым падением напряжения на транзисторах

Схема построена на обычных биполярных транзисторах и может быть эффективно использована для получения на выходе практически нулевого падения. Это означает, что если схема предназначена для получения 5 В, регулируемого от источника питания 5 В до 7 В, она будет давать стабилизированный фиксированный выходной сигнал, который будет почти равен постоянным 5 В.

В схемах питания стабилизаторов, где входное и выходное напряжения не равны, не рекомендуется применение интегральных 3-х выводных стабилизаторов напряжения типа 7805, 7812, 7824 и т.д.

Недостаток стандартных 3-контактных стабилизаторов

Недостаток большинства 3-контактных регуляторов заключается в том, что им требуется входное напряжение, которое должно быть на 3 В больше, чем напряжение на выходе.

В приложениях, где входное и выходное напряжения практически идентичны, лучше использовать индивидуальную схему регулятора с малым падением напряжения с использованием дискретных компонентов, как описано ниже.

В типичной эмиттерной схеме последовательный транзистор подключен так, что выходное напряжение ниже входного, но только за счет напряжения насыщения транзистора. Тем не менее, будет сложно обеспечить защиту от короткого замыкания.

На рис. 1 показан последовательный транзистор, получающий ток базы от T ₂ , который объединяется с T ₁ для формирования дифференциального усилителя.

Эта установка гарантирует, что D _{2 9Катод 0022 и переход делителя напряжения R 4 -R 5 имеют одинаковое напряжение. Основной частью схемы является T 3 , которая занимает определенное усиление тока.}

Тем не менее, T ₂ может обеспечить только то количество базового тока, которое позволяет R ₂ . Дифференциальное напряжение на R ₂ имеет максимальное значение стабилитрона без напряжения база-эмиттер, V _BE , T ₂ , что составляет около 4 В. Максимальный ток, проходящий через R ₂ больше или меньше 11 мА.

Диапазон выходного тока

Если предположить, что T ₃ имеет мощность усиления тока 50, максимальный выходной ток будет около 0,55 А. Предположим, потребляется более сильный ток, тогда будет падение выходного сигнала. Напряжение. Допустим, падение напряжения ниже, чем напряжение D ₂ , разность потенциалов на R ₂ также упадет.

В результате выходной ток будет реагировать так, как показано на рис. 2, описывающем его обратные свойства. Очевидно, у нас есть доказательство того, что последовательный транзистор защищен от высоких токов короткого замыкания.

Диод D ₁ и резистор R ₁ обеспечивают плавный пуск, так как напряжение на диоде равно нулю при включении в основном из-за его подключения к выходу регулятора. Схема может колебаться из-за высокого коэффициента усиления, но это можно стабилизировать добавлением конденсатора C ₁ .

Как выбрать выходное напряжение LDO

Уровень выходного напряжения, В ₀ , этой схемы регулятора напряжения с малым падением напряжения можно выбрать свободно, но вы должны убедиться, что он остается в пределах диапазона последовательного транзистора и D ₂ , Р ₃ и Р ₄ . Для определения уровня выходного напряжения используется приведенная ниже формула:

В ₀ = Vz (R5 + R4/R5)

Важно приравнять резистор R ₂ к фактическому усилению тока транзистора. Отмечено, что правильно охлаждаемый BD140 имеет максимальное рассеивание 5 Вт.

Кроме того, если нужен бесшумный выход, необходимо подключить дополнительно электролитический конденсатор емкостью 10 мкФ параллельно D ₂ . Все это обеспечивает плавный пуск схемы практически без выхода в течение примерно 0,2 с после включения.

Об администраторе

Взаимодействие с читателем

Однотранзисторный регулятор напряжения и тока

Использование однопроходного элемента (в данном случае IRF520 MOSFET) в источнике питания с регулируемым напряжением и током является тривиальным. Все, что вам нужно, это диод.

Регулятор напряжения должен иметь возможность управлять затвором, добавляя или удаляя заряд, или, другими словами, управляя затвором с большим или меньшим напряжением, в зависимости от того, что необходимо для поддержания регулирования напряжения.

Регулятор тока, с другой стороны, работает в одном направлении: он только постоянно снижает ток. Увеличение тока потребует повышения напряжения при фиксированной нагрузке, и тогда вы потеряете регулировку напряжения. Регулятор напряжения устанавливает «максимальное» напряжение, но регулятор тока заботится только о том, превышает ли ток установленный максимум. В любой возможной ситуации ему нужно сделать только одно: уменьшить напряжение, что в конечном итоге уменьшит ток. Так что нужно только сбросить напряжение. Никогда не форсировать.

Используйте диод. Поместите один последовательно с выходом регулятора тока. Используйте последовательные резисторы (которые зависят от операционных усилителей и их номинальных токов и мощностей), чтобы регулятор тока всегда мог потреблять больше тока, чем может обеспечить регулятор напряжения, и это гарантирует, что регулятор тока всегда сможет превысить мощность регулятора напряжения. хочет, когда это необходимо, но не может повысить напряжение (что потребует от регулятора тока источника тока, что предотвращает диод).

Примерно так:

Это лишь один из многих способов сделать это. Другим вариантом было бы использовать BJT, а не MOSFET в качестве проходного элемента, и управлять его базой, используя источник постоянного тока. Поместите диоды как на регулятор напряжения, так и на регулятор тока, и им нужно будет только отвести больший или меньший ток от базы, чтобы повысить или понизить напряжение. Таким образом, регулятору тока даже не нужно перегружать регулятор напряжения, так как ни один из них не может быть источником тока, и поэтому любой регулятор должен иметь возможность потреблять только тот же максимальный ток, который может обеспечить источник постоянного тока.

Это только что пришло мне в голову, есть, вероятно, дюжина других способов добиться этого. Другой популярный способ — использовать регулятор тока для сервопривода входного напряжения регулятора напряжения, чтобы он регулировал ток, снижая напряжение, которое пытается создать регулятор напряжения. Вы, кажется, чрезмерно зациклены на одной части этого, которая не является проблемой и имеет много разных решений, и все они работают. Нет ничего странного или сложного в использовании одного проходного элемента.

Нет физического закона, который говорит, что у вас должен быть только один контур управления, управляющий затвором транзистора.

Вот почему ваша схема никогда не будет работать.

Ненавижу приносить плохие новости, но есть загвоздка. У меня нет времени критиковать всю вашу схему, но вот очевидные фатальные недостатки, которые не позволят ей когда-либо работать:

1. Вы должны управлять N-канальным затвором MOSFET с несколькими вольтами, обычно на 5-10 В выше. напряжение источника. Это означает, что ваш операционный усилитель должен выдавать 30 В, если вы хотите получить 20 В на выходе. Если вы питаете свой операционный усилитель от шины 12 В, вы получаете максимальное выходное напряжение в несколько вольт от IRF520. Ему нужно на 5 В выше, чем напряжение источника, чтобы проводить 1 А, и при этом он упадет на 50 В. У вас нет 50 В, поэтому для достаточного включения потребуется еще большее напряжение. Вы, кажется, думаете, что падение напряжения в регуляторах напряжения связано с проходным элементом. Это не так. МОП-транзисторы имеют сопротивление в области насыщения, поэтому это резистор с очень низким значением. При 2 А, если предположить, что на его затвор подается напряжение на 10 В выше источника, сопротивление будет 270 мОм, поэтому падение напряжения составит 540 мВ.

Пропадание в линейных регуляторах происходит из-за усилителя ошибки (операционного усилителя), а не проходного элемента. Если вы подключите операционный усилитель напрямую к шине входного напряжения, которая составляет 22 В, то он сможет колебаться только в пределах пары вольт или около того, и именно отсюда происходит ваше падение. Конечно, если вы использовали BJT. Поскольку вы используете полевой МОП-транзистор, падение напряжения в основном составляет минимум 10 В. Таким образом, вам нужно запитать ваш операционный усилитель с помощью на 10 В выше максимального выходного напряжения или 30 В, чтобы достичь желаемого диапазона напряжения. Нет никакой хитрости, чтобы обойти это. Вам все равно нужно будет запитать операционный усилитель от входной шины с дополнительной парой вольт, если вы используете BJT. Кроме того, есть много вещей, которые необходимы для обеспечения стабильной работы операционного усилителя, но шина постоянного напряжения не является одной из них. Если бы это было так, 3-концевых линейных регуляторов не могло бы быть.

2. Операционные усилители не как емкостные нагрузки. Другими словами, им не нравятся такие вещи, как затворы MOSFET, подключенные к их выходам. Затвор полевого МОП-транзистора представляет собой конденсатор, и его зарядка включает и выключает полевой транзистор. К счастью, вы выбрали полевой транзистор с относительно низкой емкостью затвора, и это хорошо. Но вам все равно придется выполнять значительную частотную компенсацию, чтобы гарантировать стабильность ваших операционных усилителей при любых условиях нагрузки. Другими словами, вам нужно знать, как строить графики Боде, вычислять запас по фазе, знать, что означают слова «ноль» и «полюс», и в целом уметь выполнять анализ частотной области вашей схемы. Пока вы этого не сделаете, вы не сможете создать работающий, стабильный лабораторный источник питания, разве что случайно. И даже тогда ты никогда не будешь знать , если он стабилен, вы просто будете знать подмножество нагрузок, которые не заставят его колебаться или перерегулирование (и, вероятно, разрушать все, что с ним связано).

Но вы же сказали, что это для того, чтобы вы могли учиться, верно? Что ж, лабораторный блок питания — отличный способ узнать обо всем, что я только что упомянул. Пока это звучит как то, чему вы хотите научиться (и все они, на мой взгляд, очень полезны), тогда не сдавайтесь! Просто не ожидайте, что вы создадите это и оно действительно заработает в ближайшее время или без дополнительного обучения и работы.

3. Вы не можете регулировать до 0 В без источника отрицательного напряжения или виртуального заземления. Что, впрочем, одно и то же.

Регулятор напряжения не может регулировать напряжение до 0 В без какого-либо источника отрицательного напряжения для отсоса тока смещения. Чтобы регулятор регулировался, должен течь ток, а при 0 В ток не течет. Это физика сдвига. Если вы хотите 0 В, вам нужна шина отрицательного напряжения. Конец истории. И нет, LT3083 не более защищен от этого требования, чем что-либо еще.