Pourquoi les gens n'ont-ils pas tendance à utiliser des diviseurs de tension ou des zeners devant les régulateurs linéaires

Hier, après avoir vu des étudiants qui ont essayé d'utiliser un diviseur de tension au lieu d'un régulateur pour fournir un capteur avec une alimentation plus faible, avec des résultats prévisibles, j'ai commencé à me poser des questions sur cette question.

Lors du choix d'un régulateur, il semble que beaucoup regardent la chute de tension requise et la dissipation de puissance requise. Mis à part l'efficacité pour le moment, si un régulateur linéaire peut réduire cette puissance dans les limites thermiques, les régulateurs linéaires sont une option et, s'ils ne le peuvent pas, passer à des régulateurs à commutation.

Si l'on pouvait comprendre la gamme des courants absorbés et calculer un diviseur de tension qui maintiendrait simultanément l'entrée d'un régulateur linéaire suffisamment élevée pour maintenir la régulation et suffisamment basse pour que le régulateur ne brûle pas trop de puissance à travers le courant dessiner une plage, est-ce une approche viable?

Je peux penser à un certain nombre de raisons pour lesquelles ce n'est peut-être pas la meilleure approche: le taux de rejet de l'alimentation peut ne pas être assez bon sur le régulateur; la plage des courants absorbés qui rendent cette approche possible peut être très petite, à moins que vous n'utilisiez de petites résistances susceptibles de dépasser leur propre puissance nominale; il est juste plus efficace d'utiliser un régulateur à découpage; etc.

De plus, il se peut que les gens le fassent tout le temps, et je ne l'ai tout simplement pas remarqué, ou peut-être qu'un zener est utilisé à la place du séparateur. Il semble que lorsque la baisse de puissance est trop importante, les gens se tournent principalement vers des régulateurs de commutation.

Tout ce qui me manque?

C'est certainement une technique que j'ai utilisée à quelques reprises pour surmonter les capacités de dissipation de puissance limitées du petit 78L05. J'ai connu la gamme de courants que la charge prend et j'ai placé une résistance compte-gouttes en série avec l'alimentation électrique de l'appareil.

Pourquoi n'ai-je pas utilisé de régulateur de commutation?

Je ne pouvais pas - j'envoyais de l'énergie et des données via un câble de 50 m (alimentation fantôme) et l'extrême complication du filtrage des surtensions du régulateur de commutation signifiait que ce n'était tout simplement pas faisable.

Les diviseurs de tension sont terribles pour l'efficacité (si vous pensez à l'impédance de sortie par rapport à la consommation d'énergie). Je serais difficile de penser à un bon endroit pour les placer devant un régulateur.

Diode zener série - si vous mettez une diode zener 24 V pour faire tomber une entrée 35 V à 11 V pour un régulateur 9 V, vous avez augmenté la sensibilité aux variations d'entrée - une baisse de 10% de l'entrée signifie qu'il ne reste que 7,5 V et votre le régulateur tombe.

J'ai utilisé un shunt zener avec un compte-gouttes capacitif en série avec un régulateur linéaire pour obtenir l'alimentation du secteur, et je pense que c'est assez courant. Avec les compte-gouttes capacitifs, vous ne subissez pas beaucoup de pertes.

Beaucoup d'entre nous mettront également un shunt TVS qui agit efficacement comme régulateur dans des circonstances inhabituelles, donc je compte aussi.

Résistances série ou shunt autour d'un régulateur linéaire - je pense que j'ai utilisé cette dernière fois, la première pas si loin. La résistance de shunt serait plus attrayante si le régulateur linéaire était capable de diminuer le courant (certains le sont, mais la plupart ne le sont pas), alors vous pourriez simplement régler la résistance pour gérer le courant moyen et le régulateur aurait tendance à fonctionner très froid (l'inconvénient est que de l’énergie serait gaspillée si le courant requis descend sous la moyenne).

Si l'on a besoin de convertir de 12 V à 5 V pour une charge qui peut varier de 0 à 1 A et que le régulateur a besoin d'un minimum de 6 volts à l'entrée, la connexion directe de l'alimentation au régulateur entraînera la dissipation de 7 watts avec un charge d'ampli. L'ajout d'une résistance de 6 ohms en série avec l'entrée réduirait la dissipation de puissance la plus défavorable dans le régulateur à environ deux watts dans une large gamme de conditions de charge (lorsque le courant augmente, la quantité de tension chuté par le régulateur [par opposition à la résistance] descendrait). Les résistances en série n'améliorent pas l'efficacité globale, mais elles peuvent éloigner la dissipation thermique du régulateur. Un point clé à noter, cependant, est que la moitié inférieure d'un diviseur de résistance n'aiderait pas vraiment grand-chose, car son but serait de gaspiller de l'énergie lorsque la charge ne consomme pas de courant,