Diskreter Linearregler NPN

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Kategorie: LTSpice
Veröffentlichungsdatum Geschrieben von Mats Marcus

Für das Labornetzteil Kanal 1 & 2 habe ich eine Simulation gemacht, um einen diskreten Linearregler aufzubauen. Auch wenn dieser durch einen LM317 ersetzt wurde, stelle ich hier die Simulation zur Verfügung, um ähnliche Projekte realisieren zu können. Alternativ gibt es auch den PNP-Linearregle, welcher jedoch nicht von Grund auf stabil ist.

Der NPN-Linaerregler ist ansich relativ Stabil, da der Transistor als Ermitterfolger verschaltet ist und somit die Ausgangsspannung nur relativ wenig schwankt, wenn die Last am Ausgang sich stark ändert. Allerdings liegt der Spannungsabfall bei etwa 2V.

        

Die Simulationsergebnisse zeigen, dass mit dem Kompensationsglied (R5, C2) eine relativ saubere Regelung erfolgt. Der Spannungsabfall am Ausgang ist bei 5A Ausgangslast natürlich vorhanden und kann nicht komplett gegengeregelt werden.

Bei 2A Ausgangslast kann die Spannung komplett ausgeregelt werden. Der Voltage Overshoot fällt mit unter 30mV relativ gering aus.

Mit anderen Kompensationswerten kommen nachfolgende Simulationen heraus.

         

Ist die Kompensation zu groß ausgelegt, dauert es relativ lange, bis die Spannung ausgeregelt wurde. Ist das Kompensationsglied zu klein oder gar nicht vorhanden, schwingt das System durch die Nichtidealität des Operationsverstärkers und das Vorhandensein eines Kondensators am Ausgang auf. Das Kompensationsglied dämpft diese Schwingung.

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