Problema actual de refuerzo con 78xx

Question

He construido una PCB con una fuente de alimentación basada en un 7805 en ella. Probé las otras partes de la PCB en un protoboard antes de que hiciera la PCB, pero como el circuito de la fuente de alimentación parecía sencillo, simplemente lo saqué de un catálogo local de electrónica sin probarlo.

El problema que tengo es que la fuente de alimentación solo produce 2.8V hasta que se le añade algo de carga. ¿Seguramente el TIP2955 no debería afectar el circuito de ninguna manera hasta que la caída de voltaje a través de la resistencia de 3 ohmios supere los 0.6V? ¿Qué diablos está pasando? Incluso he quitado los componentes de la PCB y los he construido en una tira de conexiones. Aún así, solo 2.8V hasta que se dibuje algo de corriente.

También vale la pena señalar que el 7805 se calienta bastante con el circuito en reposo. Pero parece estar bien cuando se aplica una carga (resistencia de 10 ohmios y 5W, por lo que aproximadamente 1/2A).

¡Estoy desconcertado...

Answer 1

Muy probablemente el 7805 está oscilando. 100 nF es un condensador bastante escaso en su salida. Además, asegúrese de que sea de bajo ESR y físicamente cerca del 7805 para que haya poca inductancia en los cables hacia y desde el condensador.

Haría ambas capacitancias al menos 1 µF, tal vez incluso 10 µF para el condensador de entrada. A bajas tensiones, tales valores son baratos y fácilmente disponibles, y del mismo tamaño que el condensador de 100 nF.

Agregado:

También deberías disminuir la resistencia. Haz que sea de 1 Ω o 1.5 Ω. Como está ahora, el transistor está entrando en funcionamiento bastante temprano. Quieres una corriente decente a través del 7805 cuando el transistor comienza a agregar más a la salida.

No debería haber necesidad de una resistencia de carga en reposo. Un 7805 conectado correctamente es estable con corriente de salida de 0.

Answer 2

Necesitas tener un condensador de entrada grande cruzando la entrada, cerca del emisor y el pin 2 del 7805. Se supone que está presente. Algo como 1000uF electrolítico en paralelo con 100nF cerámico. Si ya tienes un condensador de filtro grande, solo necesitas el condensador cerámico.

No creo que debas alterar demasiado el valor del condensador de 330nF, pero puedes aumentar el condensador de salida a 1uF.

Desde una simulación rápida, el condensador de 330nF probablemente afectará la frecuencia de la oscilación, pero conectando en derivación la entrada y aumentando la capacitancia de salida debería estabilizarla. También 100-1000uF allí si lo deseas.

La salida del 7805 tiene un divisor resistivo equivalente a unos 15K ohm nominalmente, por lo que eso te da una idea de la "carga" en el regulador cuando no tienes ninguna carga conectada.

Esto muestra un comportamiento de resonancia (en el voltaje de entrada al 7805) con un cambio brusco de carga, utilizando tu esquemático con una impedancia de fuente plausible (pero un resistor de base más bajo). La frecuencia es de alrededor de 50kHz.

Aumentar el resistor de 0.33R a 3 ohmios hace que el regulador tenga una respuesta transitoria bastante pobre. Aquí está la simulación de la salida del regulador (exactamente tu circuito) con una carga de 2A eliminada en t=10useg. Con el resistor de 0.33 ohmios, solo hay un sobrepico de 660mV. Agregar 100uF en la salida resuelve ese problema.

Conclusión: agrega más capacitancia (un electrolítico como 100uF/10V o 470uF/10V) en la salida de 5V y asegúrate de tener 100nF en la entrada.