Todos estamos bastante familiarizados con los circuitos integrados de regulador de voltaje 78XX o los tipos ajustables como LM317, LM338, etc. Aunque estos reguladores son sobresalientes con su funcionamiento y confiabilidad específicos, estos reguladores tienen una gran desventaja ... no controlarán nada por encima de 35V.
Operación del circuito
El circuito presentado en el siguiente artículo presenta un diseño de regulador de CC que contrarresta eficazmente el problema anterior y es capaz de manejar voltajes tan altos como 100V.
Soy un gran admirador de los tipos de circuitos integrados antes mencionados simplemente porque son fáciles de entender, fáciles de configurar y requieren un número mínimo de componentes, y también son relativamente baratos de construir.
Sin embargo, en áreas donde los voltajes de entrada pueden ser superiores a 35 o 40 voltios, las cosas se vuelven difíciles con estos circuitos integrados.
Mientras diseñaba un controlador solar para paneles que produce más de 40 voltios, busqué mucho en la red algún circuito que pudiera controlar los más de 40 voltios del panel a los niveles de salida deseados, digamos a 14 V, pero me decepcionó bastante. No pude encontrar un solo circuito que pudiera cumplir con las especificaciones requeridas.
Todo lo que pude encontrar fue un circuito regulador 2N3055 que no podía suministrar ni 1 amperio de corriente.
Al no encontrar una combinación adecuada, tuve que aconsejar al cliente que eligiera un panel que no generara nada por encima de 30 voltios ... ese es el compromiso que el cliente tuvo que hacer al usar un regulador de cargador LM338.
Sin embargo, después de pensarlo un poco, finalmente pude encontrar un diseño que sea capaz de abordar altos voltajes de entrada (CC) y que sea mucho mejor que las contrapartes LM338 / LM317.
Intentemos entender mi diseño en detalle con los siguientes puntos:
Refiriéndose al diagrama del circuito, el IC 741 se convierte en el corazón de todo el circuito regulador.
Básicamente se ha configurado como un comparador.
El pin n. ° 2 tiene t un voltaje de referencia fijo, decidido por el valor del diodo Zener.
El pin n. ° 3 se sujeta con una red de divisor de potencial que se calcula adecuadamente para detectar los voltajes que exceden el límite de salida especificado del circuito.
Inicialmente, cuando se enciende la energía, R1 activa el transistor de potencia que intenta transferir el voltaje en su fuente (voltaje de entrada) a través del otro lado de su pin de drenaje.
En el momento en que el voltaje llega a la red Rb / Rc, detecta las condiciones de aumento de voltaje y, en una fracción de segundo, la situación activa el IC cuya salida aumenta instantáneamente, apagando el transistor de potencia.
Esto tiende a apagar instantáneamente el voltaje en la salida, reduciendo el voltaje en Rb / Rc, lo que hace que la salida del IC vuelva a bajar, encendiendo el trasistor de potencia para que el ciclo se bloquee y se repita, iniciando un nivel de salida que es exactamente igual al valor deseado establecido por el usuario.
Diagrama de circuito
Los valores de los componentes no especificados en el circuito se pueden calcular mediante las siguientes fórmulas y los voltajes de salida deseados se pueden fijar y configurar:
R1 = 0,2 x R2 (k ohmios)
R2 = (Voltaje de salida V - D1) x 1k Ohm
R3 = voltaje D1 x 1k Ohm.
El transistor de potencia es un PNP, debe seleccionarse adecuadamente para que pueda manejar el alto voltaje y la alta corriente requeridos para regular y convertir la fuente de entrada a los niveles deseados.
También puede intentar reemplazar el transistor de potencia con un MOSFET de canal P para obtener una potencia de salida aún mayor.
El voltaje de salida máximo no debe establecerse por encima de 20 voltios si se utiliza un IC 741. Con 1/4 IC 324, el voltaje de salida máximo se puede exceder hasta 30 voltios.
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