Dies ist nicht die richtige Topologie für die Verwendung von Transistoren zur Erhöhung des Stroms eines Linearreglers. So wird mit einem einzelnen Transistor mehr Strom bereitgestellt:
Dadurch bleibt die Ausgangsspannung immer noch gut geregelt. In Ihrer Schaltung verringert der BE-Abfall der Transistoren die Ausgangsspannung.
Bei niedrigen Strömen liegt über R1 nur eine geringe Spannung an, sodass Q1 ausgeschaltet bleibt. Wenn der Laststrom ansteigt, steigt die Spannung über R1, wodurch Q1 eingeschaltet wird und mehr Strom auf den Ausgang fließt. Der Regler regelt noch, aber der Strom durch ihn steigt in diesem Fall nicht mehr bei etwa 3/4 Ampere an, wonach der Transistor den größten Teil der zusätzlichen Last übernimmt.
Ein großer Leistungstransistor mit einem großen Kühlkörper sollte in der Lage sein, Ihren 10-A-Ausgangsstrom zu verarbeiten. Wenn Sie jedoch die Wärme auf mehrere Transistoren verteilen möchten, können Sie nicht einfach mehrere parallel hinzufügen. Die Möglichkeit, weitere Transistoren hinzuzufügen, besteht darin, jedem einen eigenen Emitterwiderstand zuzuweisen. Dies liefert eine kleine negative Rückkopplung, so dass, wenn ein Transistor mehr als seinen Anteil des Stroms durchlässt, die Spannung über seinem Emitterwiderstand höher ist, was seine BE-Spannung abnimmt, was den Strom durch den Widerstand verringert.
Hier ist ein Beispiel mit 3 externen Transistoren, die den größten Teil der aktuellen Last aufnehmen, während die reguläre die Regelung übernimmt:
Dies ist im Grunde die gleiche Idee wie zuvor, aber jeder Transistor hat einen eigenen Emitterwiderstand. R1 wird ebenfalls ein wenig erhöht, um sicherzustellen, dass für alle drei Transistoren genügend Basisansteuerung verfügbar ist, und um einen zusätzlichen Spannungsabfall über die Emitterwiderstände zu berücksichtigen. Dennoch ist R1 größer, als es in diesem Beispiel sein muss. Sie haben jedoch genügend Headroom-Spannung zur Verfügung, sodass es kein Problem ist, ein wenig mehr in einen Widerstand zu stecken.
Halten Sie die Dissipation der Widerstände im Auge behalten. Um ein kleines Ungleichgewicht und einen gewissen Spielraum zu berücksichtigen, soll jeder Transistor 4 A verarbeiten können. Dies entspricht 400 mV über dem Emitterwiderstand plus etwa 750 mV für den BE-Abfall, was insgesamt 1,15 entspricht V, dass der Bedarf accross R1 bei vollem Strom sein. Das bedeutet, dass es 660 mW verbraucht, es muss also mindestens ein "1 W" -Widerstand sein.
Jeder Emitterwiderstand muss in der Lage sein, (4 A) 2 (100 mΩ) = 1,6 W sicher abzuleiten. Dies sollten mindestens "2 W" Widerstände sein.
Trotzdem stimme ich Wouter darin zu, dass dies der falsche Weg ist, um Ihr Gesamtproblem anzugehen. Das lineare Verringern von 12 V auf 5 V ist mühsamer und viel verschwenderischer als ein Umschalter. Der wirkliche Weg, dies zu beheben, besteht jedoch darin, ein paar Ebenen zurückzutreten und auf Systemebene neu zu denken. Es macht wenig Sinn, viel Hochstrom mit 5 V aus einer 12-V-Batterie zu betreiben. Sie sollten in der Lage sein, Motoren zu finden, die mit 12 V betrieben werden, tatsächlich einfacher als Motoren, die mit 5 V bei dieser Leistungsstufe betrieben werden. Sie müssen dann nur 5 V für die Steuerlogik bereitstellen, die Schalter steuert, die die Stromversorgung der 12-V-Geräte ermöglichen. Oder Sie können weiterhin 5-V-Geräte mit einem geeigneten PWM-Laufwerk verwenden, sodass Sie die 12-V-Geräte schnell genug ein- und ausschalten, sodass die Geräte nur den Durchschnitt von 5 V sehen.
Auf Systemebene sollte es mehrere gute Optionen geben, von denen keine die Verschwendung von 70 W als Wärme für den Betrieb von 5-V-Motoren mit 12 V einschließt.
Ich habe beschrieben, wie man aus einem vorhandenen und einem externen Transistor einen Linearregler mit höherem Strom baut, um zu dokumentieren, wie man es richtig macht, aber dies sollte eigentlich nicht Teil Ihrer Gesamtlösung sein.
