Her er en diskret «superregulator» som jeg har puslet med ei stund. Det er en «superregulator» i betydningen at referansespenningen og kontrollkretsen er innenfor kontrollsløyfa til regulatoren, og forbindelsen til den uregulerte siden er enten via pass-transistorene til regulatoren eller fra en høyimpedant strømkilde. Se Linear Audio https://linearaudio.nl/superregs og artiklene til Walt Jung https://refsnregs.waltjung.org/
Det er en «fast» regulator, der utgangsspenningen velges med zenerdioder. Regulatoren kan muligens kalles for en serie-shuntregulator, da den bruker en «shunt» til å kontrollere pass/serie-transistorene, og forsterkingen i «shunten» har direkte betydning for ytelsen mht rippleundertrykking, og den er nærmest «vilkårlig» skalerbar. I prototypen over har jeg satt den opp med 15V zenerdioder som gir ei utgangsspenning på ca +/- 15,5 V. Det er ikke en presisjonsregulator i betydning nøyaktige utgangsspenninger eller dønn stabil spenning vs temperatur. Kretsen består av 7 transistorer (BC54X/55X og TIP41/42) for hhv pluss og minus, samt en neve motstander, dioder, lysdioder og kondensatorer - std-komponenter og ingen ting eksotisk eller dyrt.
Regulatoren har en «fold back» strømbegrensning. I prototypen over er strømbegrensningen satt til ca 1,25 A eller last tilsvarende ca 12,3 ohm med 15,5V ut, mens «fold back» begrenser kortsluttingsstrømmen til ca 150 mA. Jeg skal ikke påstå at den er absolutt kortsluttingssikker, kortsluttingstrømmen drifter/øker noe over tid (antagelig temperaturavhengig), men den blir ikke svett av ei tilfeldig kortslutting. Den kan derimot bli noe svett dersom den blir stående med ei last som er like under innslagspunktet for strømbegrensingen, rundt 11 ohm for prototypen. I normal drift bør den dog ikke belastes med mer enn maksimalt ca 80 % av strømbegrensingen da ripple undertrykkingen blir sterkt skadelidende når strømbegrensingen begynner å virke.
Jeg har akkurat satt strøm på prototypen og har kun gjort enkel funksjonstest, så «claim to fame» er enn så lenge bare papirtall fra spice, dvs. ganske hypotetisk, bl.a.:
- Spenningsfall : minimum 2,6V ved 1 A, hvorav 1V i emittermotstanden på passtransistorene. Rippleundertrykkingen er også sterkt skadelidende dersom spenningsfallet blir for lite, f.eks. dersom ripplespenningen trekker ned bunnpunktene på uregulert spenning under minimum spenningsfall.
- Rippleundertrykking bedre enn 120 dB fra ca 10Hz til ca 10k Hz, med 4 V spenningsfall 15,5V ut i en last på 15 ohm.
- Utgangsimpedansen fra spice er en ren papirtiger med mindre enn 200µ ohm opp til ca 300k Hz, dvs for praktiske formål begrenset av kretsbaner kontaktmotstand og ledninger.
- Støy : Zenerdioder, som jeg bruker til referansespenning, er kjent som støykilder, mens vanlige spice modeller for disse diodene ikke modellerer støy på en god måte (om i det hele tatt), så jeg er en smule spent på om jeg har klart å temme støynivået på utgangen av regulatoren. Dersom jeg har klart å temme støyen ut fra zenerdiodene så har regulatoren et potensial for å ha eksepsjonelt bra støyytelse.
mvh
KJ
Sist redigert: