7805 come generatore di corrente costante

[claudiocedrone]

...50000 [V/s] (o 50 [V/ms]...

Perché quelle parentesi?

[Andrea2000]

Forse ho capito! La tensione ai capi del condensatore, che cresce linearmente con la pendenza già indicata, dovrebbe fermarsi attorno ai 17 volt: essendo IC1 alimentato con 24 volt, ipotizzando una tensione di dropout di 2 volt circa ed una tensione in uscita di 5 V. Dal momento in cui viene data tensione, ipotizzando C1 scarico, questi dovrebbe raggiungere la tensione di 17 V in circa 340 microsecondi.
A quel punto, all'ingresso di IC2, dovremmo trovare circa 17 V e sul collettore del BJT dovremmo osservare una corrente di 100 mA circa (o poco meno se non trascuriamo la VCE(sat) ).

Molte stupidaggini?

[Andrea2000]

Perché quelle parentesi?

Dici le unità di misura tra parentesi quadre?

[Andrea2000]

Si, ho capito, niente parentesi quadre per le unità di misura.


Grazie.

[MarcoD]

Molte stupidaggini?

No, corretto, ma non raggiungerà mai i 17 V.
Quando la Vcondensatore raggiunge i 12 V il comparatore commuta, il transistor assorbe 100 mA,
e il condensatore si scarica per effetto di 100 - 50 mA.

Abbiamo supposto un operazionale ideale, e non indicato le tensioni di alimentazione, quali sono?

Quanto vale la soglia inferiore per la quale il comparatore ricommuta e il condensatore si ricarica?
Quali sono i risultati della simulazione? E' fedele?
E il povero LM358 come si comporta in saturazione? Cosa dicono le caratteristiche del componente?
Scaricare e leggere il data sheet.

[PietroBaima]

Abbiamo supposto un operazionale ideale, e non indicato le tensioni di alimentazione, quali sono?

Giusto. Errore mio (cappella numero 2, evvai... )
Ho supposto l’amplificatore operazionale alimentato a 24 V.

[PietroBaima]

A quel punto, all'ingresso di IC2, dovremmo trovare circa 17 V e sul collettore del BJT dovremmo osservare una corrente di 100 mA circa (o poco meno se non trascuriamo la VCE(sat) ).

Questa cosa non mi piace molto.
Abbiamo capito che l’unico scopo della vita che ha un 7805 sia cercare di fare di tutto per garantire una tensione di 5V fra OUT e GND.
Se chiudo fra questi morsetti una R da 100 ohm ottengo che scorra una corrente di 5 V / 100 ohm, pari a 50 mA.
Questa corrente non può scorrere se non attraverso ciò che risulti collegato fra il morsetto GND e il riferimento del circuito.

Per cui il condensatore si carica in corrente costante e la tensione sale linearmente di 50 V/ms.

Fin qui dovrebbe essere chiaro.

Ora dobbiamo ancora capire cosa diavolo combina IC2.
Sicuramente finché la tensione sul condensatore è minore di 12 V (e anche un po’ oltre) l’uscita di IC3 è a 0 V, per cui TR1 è interdetto.

Se TR1 è interdetto si comporta come un circuito aperto fra C ed E.
A questo punto dobbiamo capire, in queste condizioni, quanto assorba il morsetto IN di IC2.

[PietroBaima]

E qui mi viene subito una domanda: quando il BJT è in saturazione (sulla base dell'esito della comparazione eseguita dall'operazionale) il collettore dovrebbe assorbire una corrente di circa 100 mA (un po' meno se si considera la caduta tra collettore ed emettitore di qualche decimo di volt). Ma IC2 riesce a fornire una tale corrente?

IC2 è un 7805, che, da datasheet, riesce ad erogare una corrente massima di 1A (ma deve essere opportunatamente montato su di un generoso dissipatore).

[claudiocedrone]

Se non vado errato 100 mA dovrebbe essere in grado di erogarli anche senza dissipatore, come il "fratello minore" LM78L05

[PietroBaima]

Se non vado errato 100 mA dovrebbe essere in grado di erogarli anche senza dissipatore, come il "fratello minore" LM78L05

Dipende dalla tensione con cui lo alimenti.
Andrea2000 considera un drop-out di 2 V, mentre io sono un po' più scettico e oltre i 3 V di differenza fra ingresso e uscita non mi spingo.
Va da sé che se il regolatore eroga 100 mA, con una tensione di ingresso minima di 8 V, dissiperà 300 mW, mentre con una tensione di ingresso massima di 30 V (il massimo sopportabile) dissiperà 2.5 W.
Nel primo caso il dissipatore è completamente inutile, nel secondo assolutamente necessario.

Per capire se l'integrato necessiti di dissipatore è sufficiente considerare la sua resistenza termica e la temperatura alla quale lo si vuole portare a pieno carico, facendo in modo che la temperatura non superi mai il massimo valore tollerabile.

Diverso è il discorso per la corrente: un 78XX può sopportare una corrente massima di 1 A, dopodiché fonderebbero i fili di bonding interni e pertanto, essendo protetto, interviene un limitatore interno.

Il 78LXX ha una resistenza termica più alta (è un TO92) e mi pare sia limitato ad una corrente massima di 100 mA, ma dovrei controllare.