Questa non è la topologia corretta per l'utilizzo dei transistor per aumentare la corrente di un regolatore lineare. Ecco come viene fatto utilizzando un singolo transistor per fornire più corrente:
Ciò mantiene ancora ben regolata la tensione di uscita. Nel circuito, la caduta BE dei transistor ridurrà la tensione di uscita.
A basse correnti, c'è poca tensione attraverso R1, quindi Q1 rimane spento. Quando la corrente di carico aumenta, aumenta la tensione di R1, che attiva Q1, che scarica più corrente sull'uscita. Il regolatore sta ancora regolando, ma la corrente che lo attraversa smetterà di aumentare a circa 3/4 Amp in questo caso, dopodiché il transistor assumerà la maggior parte del carico aggiuntivo.
Un grande transistor di potenza con un grande dissipatore di calore dovrebbe essere in grado di gestire una corrente di uscita di 10 A. Tuttavia, se si desidera distribuire il calore su più transistor, non è possibile semplicemente aggiungerne altri in parallelo. Il modo per aggiungere più transistor è fornire a ciascuno il proprio resistore di emettitore. Ciò fornisce un piccolo feedback negativo in modo che se un transistor sta passando più della sua quota di corrente, la tensione che attraversa il suo resistore emettitore sarà maggiore, il che toglierà la sua tensione BE, che diminuirà la corrente attraverso il resistore.
Ecco un esempio con 3 transistor esterni che prendono la maggior parte del carico corrente, mentre il normale fornisce la regolazione:
Questa è sostanzialmente la stessa idea di prima, ma ogni transistor ha il suo resistore di emettitore. R1 viene anche leggermente aumentato per assicurarsi che ci sia un sacco di unità base disponibile per tutti e tre i transistor e per tenere conto della caduta di tensione aggiuntiva attraverso i resistori dell'emettitore. Tuttavia, R1 è più grande di quanto deve essere in questo esempio. Tuttavia, disponi di molta tensione per l'headroom disponibile, quindi cadere un po 'di più in un resistore non è un problema.
Tieni presente la dissipazione dei resistori. Diciamo per tenere conto di un piccolo squilibrio e un certo margine, vogliamo che ciascuno dei transistor sia in grado di gestire 4 A. Questo è 400 mV attraverso il resistore dell'emettitore, più 750 mV circa per la caduta di BE, per un totale di 1,15 V che deve essere attraversato R1 a piena corrente. Ciò significa che dissiperà 660 mW, quindi deve essere almeno come resistenza "1 W".
Ciascun resistore dell'emettitore deve essere in grado di dissipare in modo sicuro (4 A) 2 (100 mΩ) = 1,6 W. Questi dovrebbero essere almeno resistori "2 W".
Detto questo, concordo con Wouter sul fatto che questo è il modo sbagliato di affrontare il problema generale. Regolare linearmente verso il basso 12 V per ottenere 5 V sarà più problematico e molto più dispendioso di uno switcher. Tuttavia, il vero modo per risolvere questo problema è di fare un passo indietro di alcuni livelli e ripensare a livello di sistema. Far funzionare molta roba ad alta corrente a 5 V da una batteria da 12 V ha poco senso. Dovresti essere in grado di trovare motori che funzionano a 12 V, in realtà più facilmente di quelli che funzionano a 5 V a questo livello di potenza. È quindi necessario fornire solo 5 V per la logica di controllo, che controlla gli interruttori che consentono l'alimentazione dei dispositivi a 12 V. Oppure puoi ancora usare i dispositivi a 5 V con un corretto drive PWM in modo da accendere e spegnere i 12 V abbastanza velocemente in modo che i dispositivi vedano solo la media di 5 V.
Dovrebbero esserci diverse buone opzioni a livello di sistema, nessuna delle quali include lo spreco di 70 W come calore per far funzionare motori a 5 V da 12 V.
Ho descritto come realizzare un regolatore lineare a corrente più elevata da uno esistente e alcuni transistor esterni per documentare come farlo correttamente, ma ciò non dovrebbe davvero far parte della soluzione complessiva.
