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Ciao.
Vi allego due modi di collegare un BJT (NPN e PNP rispettivamente) per ottenere una tensione d'uscita (es. filamenti di due 845 a 10volt) di 3 Ampere partendo da un integrato lm 317 (che fornisce max 1,5 A).

Desidero chiedere ai più esperti i pro e i contro delle due configurazioni

Dal canto mio ho fatto questa esperienza:
Utilizzando un carico che assorbe 1,5 A, ho provato il circuito a moltiplicatore di capacità (quello con l'NPN) e ho notato che il ripple residuo in uscita è di molto inferiore utilizzando il solo 317, e aumenta se invece inserisco il transistor in circuito. Come si può spiegare questo?
Il transistor non dovrebbe filtrare ulteriormente?

E' invece possibile che utilizzando l'altra configurazione (quella con il PNP) quest'aumento del ripple non avvenga?

E quali gli altri pro e i contro di questa seconda configurazione?


Grazie anticipate.
GM

Scusate,
mi sono accorto che lo schema postato con l'NPN utilizza un LM7805 invece dell'317, ma il concetto che desideravo chiarire non cambia.

Grazie
GM

Ciao Gianmaria,

le due configurazioni dei due schemi sono piuttosto differenti, ecco perchè la diversa performance per quanto riguarda il ripple.

Nello schema con l'NPN, il transistor è collegato a inseguitore di emettitore e implementa una specie di moltiplicatore di capacità, dove al posto del gruppo RC di filtraggio in base, viene usato un circuito regolatore integrato. Il ripple in base al BJT è molto piccolo, si parla di 60-80dB di reiezione da parte dei comuni IC regolatori, il problema è che la tensione di collettore del BJT è tutt'altro che pulita: la resistenza differenziale collettore-emettitore fa si che comunque una parte del ripple passi indisturbata (a variazioni della Vce corrispondono variazioni della Ic, che si ripercuotono su variazioni della tensione d'uscita). Ti puoi rendere conto di questo fenomeno dando un'occhiata alle curve Ic vs. Vce dei BJT di potenza, noterai che in zona lineare (ossia per Vce sufficientemente elevate) c'è comunque una dipendenza di Ic da Vce.

Peggio ancora se la tensione Vce fosse insufficiente, talmente bassa da portare il BJT in zona di saturazione (conta che Vcesat è poche centinaia di mV nei bjt di segnale, ma con Ic pari a qualche A, Vcesat arriva anche a 2-3V), la resistenza differenziale collettore-emettitore sarebbe molto piccola (marcata dipendenza di Ic da Vce), tale da lasciar passare la maggior parte del ripple.

Assicurati quindi della Vce del tuo BJT di potenza (che dispositivo usi?) è il caso di tenerla almeno sui 3V.

Uno schema di quel tipo, dato per certo che il BJT non lavori in saturazione, potrebbe essere migliorato ad es. usando una coppia darlington o preferibilmente CFP al posto del semplice collettore comune, per andare oltre bisognerebbe però usare uno schema a catena chiusa, che in qualche modo al guadagno dell'IC regolatore sommi il guadagno del BJT di modo da ottenere una maggiore reiezione del ripple una volta chiuso l'anello.

E' un po' quello che fa il tuo secondo schema, quello col BJT PNP: l'amplificatore interno dell'IC sfrutta la transconduttanza del transistor come un "aiuto" nel guadagno (che quindi aumenta), regolando la corrente nel BJT di modo da mantenere costante la tensione d'uscita.

Penso che si, questo tipo di configurazione possa migliorare il ripple all'uscita del tuo regolatore. Vedi ad esempio, per una soluzione già ottimizzata, ciò che National propone per il buon vecchio LM317:

(immagine tratta dal datasheet dell'LM317 - maggio 1996).

Al posto degli LM195, puoi usare un singolo BJT di potenza, magari in TO3, tipo 2N3055 o simili... meglio qualcosa di più moderno, però.

Ciao!
Giaime Ugliano