regolatore con zener con piu` corrente

Per aumentare la corrente dal regolatore?
Basta complicare un po’ le cose. Complicare è facile, ma le cose più si complicano e più è facile che si
guastino. Quindi troviamo dei componenti a basso costo. Il primo è il transistor di potenza recuperato da un
televisore o da un alimentatore switching qualsiasi che funziona dalla rete. Può avere sigla Buxxx o C5299 o
Cxxxx qualsiasi. Sono bestiacce di potenza che nuovi costano anche qualche soldo: recuperati da un tv
quasi gratis. Vedi foto.
Il transistor amplifica la corrente, ma meglio dire che risponde a due regole: 1) la tensione tra base ed
emitter Vbe si mantiene pressoché costante a circa 0.5 .. 0.7 volt; 2) la corrente che scorre tra collettore ed
emitter è uguale alla corrente di base moltiplicata per un valore costante, il beta. I transistor di potenza da tv
hanno un beta basso, circa da 5 a 15, secondo il modello. Per fare i conti ora suppongo che sia beta = 10,
ma nella realtà bisognerà provare.
Se colleghiamo il transistor al circuito regolatore zener della volta scorsa si ottiene che per la regola 1 la
tensione sull’emitter è di Vz meno Vbe, cioè 130-0.6=129.4 V. Tuttalpiù la tensione in uscita varierà tra 129.3
e 129.5, che è quasi niente.
Senza carico l’unica corrente che scorre è quella in Rserie e zener, dal transistor niente.
Se poniamo un carico succede che la corrente che vi scorre proviene per un pochino da Rserie e giunzione
BE del transistor (facendo respirare il povero zener) e per altro dalla giunzione CE del transistor. Più
esattamente con 680 ohm di carico a 129.4 Volt scorrono 173 milliampere dal collettore e (173/10=17) dalla
base per un totale di 190 mA.
Se il regolatore semplice con lo zener regolava fino a massimo 20 milliampere ora tutto è moltiplicato per il
beta (10 per esempio).Si può dire che il regolatore ora funziona da 0 a 200 mA.
Per il transistor è meglio usare un dissipatore, anche solo per un montaggio corretto. Attenzione che il
collettore è a V+. Per gli usi pratici sembra tutto ok. Difficile avere una radio che consumi più di 100 mA,
normalmente.
Ma vediamo i punti deboli. Principalmente sono nel transistor, che si può fulminare facilmente sia
interrompendosi che andando in corto. La cosa più facile è che con un corto circuito o anche un carico forte
e repentino la corrente nella giunzione BE salga oltre i limiti stravolgendo la regola 1 cioè provocando la
tensione ai capi della giunzione ben sopra 0.6V. Il transistor si fulmina se la tensione supera pochi Volt,
tipicamente 5 o 6.
Nota che anche un elettrolitico scarico posto in circuito, nel momento in cui si deve caricare rappresenta
quasi un corto! E puff se ne va il primo finale.
Per questo handicap non c’è rimedio diretto, l’unica maniera, senza cambiare circuito, è inserire qualcosa
che collegato tra B ed E del finale lo salvi dalle sovratensioni. Due diodi 1N4007 in serie fanno al caso,
diventando attivi solo se la tensione tra B ed E superasse 1.2 Volt.
La corrente cerca di passare sempre per la strada più facile e in questo caso è Rserie diodi e carico. La
Rserie deve sopportare un quasi corto, sicché se con i calcoli dello zener ci sarebbe voluta da 0.6 Watt ora
va usata più potente, anche se l’eccesso di dimensionamento serve solo in rari casi.
Inoltre il transistor non sopporta la tensione alla rovescio cioè con emitter positivo rispetto al collettore.
Questa è una situazione che si presenta se si collega l’alimentatore spento ad una radio che ha i
condensatori elettrolitici ancora carichi. Quindi anche qui è pratico usare un diodo 1N4007 che evita il
formarsi di tensione tra CE.
Un altro punto debole è che anche se poco la tensione varia secondo il carico. Questo perché la famosa
tensione tra base ed emitter (tra 0.5 e 0.7) ed il valore beta variano a seconda della corrente che scorre. È
pur sempre poco ma i professionisti non accettano questa variazione. Per usi semplici invece può essere
accettata.
Ci sono senz’altro altre limitazioni, ma le più importanti sono quelle viste. Per regolare tensioni superiori a 30
40 Volt non vanno bene tipi come il transistor 2N3055. Ci vogliono transistor di potenza capaci di sopportare
tensioni elevate tra C ed E.