Regulador lineal mas eficiente

[JOSE MIGUEL SIRGO PASCUAL]

Hace tiempo que me zumba en el cerebro de forma persistente una idea que quiero exponer para ver que opinan.
el asunto es el siguiente;
Un sistema de regulador lineal doble. Por un lado el tipico regulador lineal regulable con by-pass por transistor para que pueda suministrar 7 amperios y una etapa prereguladorea que le sumistra automaticamente un voltaje algo superior al que tengamos en salida.
El preregulador estaria funcionando a todo/nada mediante un tiristor que dejaria de conducir al alcanzar el catodo una tension de 0.7 voltios por debajo de la del gate lo cual provoca el corte del tiristor.
Mediante un trimer potenciometrico regularemos la tension de catodo unos voltios por encima de la salida positiva a la cual conectamos un transistor que actuando como diferencial se encargaria de variar la tension del gate.

 

[Gudino Roberto duberlin]

Hola, si se trata de un regulador lineal, no existe una eficiencia mayor o menor, independientemente de la cantidad de componentes y la complejidad que tenga.
Porque, toda la potencia que no llega a la carga, pero que está entregándola la fuente, deberá disiparla el conjunto regulador.
La solución es utilizar un sistema conmutado, ahí se puede analizar el tema eficiencia.

 

[JOSE MIGUEL SIRGO PASCUAL]

Hola, si se trata de un regulador lineal, no existe una eficiencia mayor o menor, independientemente de la cantidad de componentes y la complejidad que tenga.
Porque, toda la potencia que no llega a la carga, pero que está entregándola la fuente, deberá disiparla el conjunto regulador.
La solución es utilizar un sistema conmutado, ahí se puede analizar el tema eficiencia.

Creo que te equivocas. Analiza bien el circuito y veras como eso no es 100% verdad.

 

[Scooter]

Pues no será verdad al 100%, lo será al 99,999%

Si es lineal es lineal y lo que sobra se quema.

Solo puede ahorrar en el circuito de polarización y demás menudencias.

Eso o un "lineal a trozos", que las he visto, fuentes que llevan unos relés que automáticamente cambian la tensión de entrada para que no se quemen tantos V , esas las he visto
O quizás fuentes en paralelo que desconecten circuitos cuando no se usa tanta corriente aunque eso daría casi lo mismo.


En cualquier caso no veo el drama de usar una conmutada.

 

[JOSE MIGUEL SIRGO PASCUAL]

Pues no será verdad al 100%, lo será al 99,999%

Si es lineal es lineal y lo que sobra se quema.

Solo puede ahorrar en el circuito de polarización y demás menudencias.

Eso o un "lineal a trozos", que las he visto, fuentes que llevan unos relés que automáticamente cambian la tensión de entrada para que no se quemen tantos V , esas las he visto
O quizás fuentes en paralelo que desconecten circuitos cuando no se usa tanta corriente aunque eso daría casi lo mismo.


En cualquier caso no veo el drama de usar una conmutada.

Aplica la ley de ohm y te daras cuenta que es mas eficiente que un regulador lineal normal que no tenga preregulacion.
Este regulador disiparia tan solo 21 watios circulando 7 amperios sea cual sea su tension de salida. Un regulador lineal normal disiparia 231 w cuando su tension de salida fuera de 2 voltios. Creo que hay una diferencia.

 

[Scooter]

La ley de Ohm poco dice de la potencia, más bien nada.
Será la de Joule
Osea que tu sistema consiste en un preregulador conmutado para una fuente lineal. Es decir una fuente conmutada seguida de una lineal.

Pues yo que se, yo pongo una fuente conmutada y listo.

O una fuente conmutada con el último escalón lineal, que las he visto. Con un transformador de alta frecuencia y la última etapa del ajuste lineal.

Tu sistema, caso de funcionar correctamente, efectivamente será más eficiente porque no es lineal, es conmutado al menos en la parte en la que ahorras.

 

[Gudino Roberto duberlin]

Se puede aclarar el tema de forma simple. Dónde hay resistencia eléctrica habrá disipación de potencia (WATTS).
Dónde haya un elemento reactivo, habrá potencia reactiva (VAr)
Cómo en el circuito no veo ningún elemento reactivo de acoplamiento, es decir un inductor, entonces no hay potencia reactiva que intercambie energía. Se trata de termodinámica (conservación de la energía) y podrás comprobarlo haciendo lo siguiente.
Conecta un voltimetro y amperímetro en la salida de la fuente. Conecta tu circuito y chequea la potencia que entrega la fuente. Ahora quita tu esquema y conecta un simple regulador lineal y verifica nuevamente la potencia entregada. Siempre con la misma carga y alimentada con la misma tensión obviamente. Luego comenta.

 

[Scooter]

Bueno, como poderse se puede hacer un step down solo con filtro RC. Que también lleva potencia reactiva.
Tendría menos potencia porque está apagado la mitad del tiempo... Osea que es conmutado.

Ahora bien, soy poco fan de reinventar la rueda, si una serie de sesudos genios ha inventado un regulador de uso específico con un filtro LC y que no lleva un tiristores, será porque ese circuito con LC y sin tiristores va mejor. O no, el que crea que no que lo pruebe.
Yo usaré el circuito ya hecho, que soy muy vago y creo que soy menos listo que el equipo de ingenieros de TI (Por decir un fabricante)



De la propuesta:
"Un sistema de regulador lineal doble"
"El preregulador estaria funcionando a todo/nada"

Dices una cosa y la ontraria. Si es lineal no es todo nada. Si es todo nada no es lineal.

Osea que no es lineal doble. Es conmutada y lineal.

 

[Daniel Lopes]

Hola a todos , fuentes de laboratorio alta gamma (HP) usan dos reguladores en serie , un premero conmutado seguido de un segundo lineal.
Asi garantizamos una mejor eficienzia (menor recalientamento) aliado a bajo ripple en la salida.
Att,
Daniel Lopes.

 

[JOSE MIGUEL SIRGO PASCUAL]

Se puede aclarar el tema de forma simple. Dónde hay resistencia eléctrica habrá disipación de potencia (WATTS).
Dónde haya un elemento reactivo, habrá potencia reactiva (VAr)
Cómo en el circuito no veo ningún elemento reactivo de acoplamiento, es decir un inductor, entonces no hay potencia reactiva que intercambie energía. Se trata de termodinámica (conservación de la energía) y podrás comprobarlo haciendo lo siguiente.
Conecta un voltimetro y amperímetro en la salida de la fuente. Conecta tu circuito y chequea la potencia que entrega la fuente. Ahora quita tu esquema y conecta un simple regulador lineal y verifica nuevamente la potencia entregada. Siempre con la misma carga y alimentada con la misma tensión obviamente. Luego comenta.

Un simple calculo confirma el ahorro de energia ya que sabemos que la primeta etapa suministra 3 o 4 voltios mas de los que la segunda de en salida.
Solo hace falta calcular con esa tension en la segunda multiplicandola por los amperios.
Suponiendo que tenemos un regulador lineal simple con un LM317 pelado y mondado que alimentemos con 40 voltios sabiendo que su intensidad maxima son 1.5 amperios vemos claramente que la peor situacion la tendremos cuando el regulador esta ajustado a minima tension de salida con maxima corriente (1.2V y 1.5A).
Tendremos; 40 V IN menos 1.2V OUT = 38.8V caida en el reg 38v caida por 1.5A = 58.2W calorificos.
En el caso de mi regulador serian 0.7 o 1 voltio del tiristor mas 4 voltios de diferencial por 7 amperios a maximo 5v por 7A=35W calorificos en cualquier tension de la escala de regulacion ya sea minima o maxima siendo la tension de salida minma el pero de los escenarios en un regulador lineal.
La diferencia es abismal, mi regulador genera menos calor que un LM317 con salida maxima de 1.5A pero soportando 4.6 veces mas corriente. (7A)

 

[Scooter]

Pues pruébalo a ver qué tal va.

Pero lineal no es.

 

[JOSE MIGUEL SIRGO PASCUAL]

Pues pruébalo a ver qué tal va.

Pero lineal no es.

Digamos que es hibrido.

 

[ricbevi]

Yo vi algo similar pero hibrido tratado hace años en este tema de la revista Nueva Electrónica.