Por que minha experiência com o regulador de tensão NPN / PNP explodiu?

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Tenho procurado maneiras de derivar trilhos de baixa tensão de uma fonte de tensão e corrente mais alta, que em termos práticos é de 53-0-53V de uma fonte de alimentação linear (toroidal, retificador de ponte e tampas eletrolíticas).

Ingenuamente, pensei que o circuito abaixo deveria produzir 30V na carga de teste R3. Em vez disso, obtive um diodo zener morto e uma explosão agradável do transistor Q2 que foi um tanto inesperado e decepcionante. Na verdade, arrancou a perna do meio, a coitada.

A idéia é obter trilhos de + 15V e -15V para alimentar um amplificador operacional ou dois. Eu esperava que R1, D1 e R2 caíssem respectivamente 38V, 30V e 38V e, assim, como um par de reguladores da série padrão, o emissor do Q1 se estabilizaria em 15V (relativamente ao hipotético trilho de 0V que não existe) e da mesma forma o coletor de Q2 estaria em -15V.

O que eu fiz errado? Gostaria de saber se eu não entendi o fluxo atual através do PNP, eles sempre fazem meu cérebro fritar por causa do tipo reverso de natureza deles. Enfim, qual é o meu erro?

schematic

simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab

atualizar:

O zener agora é 1N4751A, 30 V a 8,5 mA, consulte estas especificações . Os resistores zener agora são 4K7 para uma corrente zener de cerca de 8,5 mA.

Após adicionar fontes de tensão, a simulação é executada e resulta em cerca de +/- 2,54 V sobre o zener e +/- 2,1 V sobre o resistor de saída.

Estranho! Ou o simulador não sabe que os zener zeners a 30 V ou os transistores consomem muita corrente de base, mas com um resistor de carga tão grande que é improvável.

simulator screenshot

Ian Bland
fonte
O coletor do Q2 só pode estar em -53V, talvez você quis dizer o emissor? Quais são as classificações de tensão desses? eles podem suportar Vce = 106V se o circuito da base estiver desequilibrado por algum motivo?
Brian Drummond
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A tensão máxima absoluta do coletor-emissor para 2N2222 e 2N2907 é de 40 volts e o 1N4730A é um diodo zener de 3,9 volts. As coisas vão explodir!
Peter Bennett
Eles são classificados em 60 e -75V, respectivamente. Presumi que eles nunca veriam mais da metade da tensão total do trilho.
11266 Ian Bland
Peter Bennett, oops, eu li a classificação básica do coletor, não a tensão do emissor do coletor. Isso pode explicar a explosão então! Este circuito deve, em princípio, funcionar com transistores de classificação mais alta? Além disso, o zener que usei foi de 30V, eu apenas peguei um no software esquemático que eu presumi no seu número de peça como 30V.
11266 Ian Bland
O problema é que, a menos que os transistores sejam idênticos no ganho de corrente, um deles carregará sua rede de resistores zener mais do que a outra, o que significa que sua saída não será centrada nos trilhos de suprimento, mas estará mais próxima de um lado que do outro o que significa que um dos transistores estaria vendo mais da metade da tensão.
Tom Carpenter

Respostas:

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Você já possui um suprimento CC não regulamentado. Como você diz, construído a partir de uma ponte e alguns capacitores. Aparentemente, você também tem um toque central no secundário do transformador. Então você tem um terreno também±53Vmedido com seu medidor para os outros dois trilhos. Eu assumirei que isso provavelmente está descarregado, então você provavelmente terá menos que isso quando carregado. Quanto menos adivinhar alguém, pois depende muito da carga, do design do seu toróide, dos capacitores e de outros fatores. Mas menos, com certeza.

Acho que você está tentando aprender sobre como criar seu próprio ±15Vsuprimento para uso com opamps. Portanto, você não está necessariamente querendo comprar um bom suprimento (eles são baratos hoje em dia). E como se trata de aprendizado, será um projeto linear e não um comutador. Portanto, sua fonte de alimentação geralmente será ineficiente em termos de energia. Mas você está bem com isso.

Talvez eu esteja projetando, mas acho que é uma boa ideia para começar. É modesto o suficiente para que você tenha todos os motivos para ter sucesso. Mas há o suficiente para aprender sobre o que vale a pena lutar também. Acho que minha primeira experiência de aprendizado, onde realmente aprendi algumas coisas bem, foi tentar projetar minha própria fonte de alimentação dessa maneira. Naquela época, eu praticamente não tinha escolha. Os suprimentos de laboratório existentes eram inatingíveis para um jovem adolescente. E também não havia um conjunto de fornecedores baratos do ebay para comutadores sofisticados baseados em CIs. Então eu tive que fazer isso sozinho ou ficar sem. E, diante disso, aprende-se ou perde-se.

Sua abordagem talvez seja um pouco como um driver de saída de fonte / coletor usado em tudo, desde opamps a amplificadores de áudio. Você pode adotar a abordagem que está adotando, mas precisará fazer duas delas - uma para+15V e um para 15V. E eles são ainda menos eficientes, pois cada fonte pode ser do seu trilho (+) e afundar no seu (-) trilho, e você precisa executá-los na classe AB. Você realmente só precisa procurar em (+) para fazer o+15V trilho e afundar em (-) para fazer a 15V trilho.

Apenas como uma observação lateral, pode ser uma boa ideia incluir um par de resistores de sangramento no banco de capacitores existente na saída de sua ponte. Algo para se livrar da carga armazenada se você desligar as coisas. Alguns12W, 10kΩresistores? Isso apresentaria apenas um5mA carregar, quando em execução.

Enquanto você estiver considerando essa ideia, considere também tentar carregar seu suprimento não regulamentado existente para medir o que ele faz sob carga. Eu tentaria algo como um5W, 1kΩ resistor para ter uma idéia sobre um 50mAcarga, medindo a tensão com essa carga presente. Eu tentaria algo como um10W, 270Ω resistor para ver o que acontece quando chego perto 200mAcarga. Isso testará todo o seu sistema não regulamentado e dará uma idéia sobre suas limitações. Esses valores foram escolhidos aleatoriamente. Se você já conhece as limitações do seu toróide, tente dois valores diferentes de resistores que atingem a carga máxima que você espera suportar e outro que atinja talvez 30% da carga máxima. E tome nota dos valores de tensão medidos. Isso ajuda a ter uma idéia do trilho não regulamentado quando carregado um pouco.

Eu recomendo que você comece concentrando-se em apenas um lado, digamos, criando o +15Vtrilho de suprimento regulamentado do seu trilho não regulamentado (+). Você precisa considerar se deseja ou não limites atuais também. Eu acho que seria mais seguro incluí-los. Mas essa é sua decisão. Não é difícil incluir algo para isso, no entanto. E, pessoalmente, eu provavelmente gostaria de poder ir para+12V, também. Então, talvez uma fonte de saída variável que funcione em uma faixa modesta de tensões de saída?

Você tem muito espaço livre! Isso significa que você pode usar um seguidor de emissor NPN, um seguidor de Darlington ou praticamente qualquer configuração que desejar. Como as coisas não estão apertadas , você tem espaço para estruturas de controle. Muito espaço. A desvantagem é, obviamente, que você precisa dissipar e que seus trilhos de tensão são suficientes para fazer com que você verifique as fichas técnicas para permanecer dentro dos parâmetros operacionais seguros dos dispositivos.

Finalmente, você provavelmente pode aceitar ter que definir separadamente os dois valores do trilho de tensão, independentemente. Algumas fontes de alimentação são projetadas para fornecer rastreamento, de modo que, se você definir o+V Fornecimento para +15V então seu regulado V fornecimento acompanhará isso e fornecerá 15V. Mas você pode viver sem isso, por enquanto, eu suspeito.

Se você escrever uma pergunta separada ou esclarecer melhor essa questão, posso começar com três ou quatro topologias distintas (não IC) diferentes para considerar analisar por conta própria e construir. Mas, por exemplo, não tenho idéia de que tipo de conformidade atual você deseja ter. E ajudaria a saber qual voltagem você mede quando seu suprimento não regulado é carregado até a conformidade máxima de corrente que você deseja suportar (usando um resistor de alta potência e, em seguida, tirando um momento para medir a voltagem com um voltímetro antes que fique muito quente. ) E ajudaria ainda mais saber se você deseja uma voltagem variável em uma faixa (qual faixa, exatamente?) E, se você deseja apenas uma voltagem fixa, quanta precisão inicial você acha que precisa? E eu' gostaria de saber se isso é estritamente para uma fonte de opamp (sugerindo uma conformidade de corrente mais baixa) ou se você deseja usá-la para fornecer correntes mais altas em tensões ainda mais baixas, para alguns projetos. Finalmente, seria bom saber o que você tem ou está disposto a obter.

EDIT: So. Algo simples, não muito conformidade atual de apenas5mA. Vamos primeiro focar no lado do trilho (+) ... poderíamos usar NPN ou PNP para o transistor de passagem. É mais uma questão de como você deseja controlá-lo. Deseja desviar a corrente de uma fonte ou retirar a corrente conforme necessário? Hmm. Vamos tentar isso - ênfase no simples.

schematic

simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab

Escrevi algumas notas de projeto sobre o esquema. Os valores do resistor são padrão, portanto a tensão de saída real estará um pouco desligada. Mas deve estar perto. Aqui está a lógica.

Eu comecei usando Q1como uma topologia de seguidor de emissor. São alvos de emissor15V. Então eu escrevi "15V @ 5mA" lá. Estimei inicialmente uma utilidadeβQ1=50 e computado IBQ1=100μA e estimado (apenas da memória) VBEQ1=750mV. A partir disso, eu decidi que queria5× tanto do suprimento não regulamentado, então R1=53V15V750mV500μA=74.5kΩ75kΩ. Isso significa que vou precisar me afastar entre400500μA de R1 controlar Q1comportamento da saída. Esse é um intervalo pequeno o suficiente,450μA±50μA, que variações em um circuito simples não serão muito sensíveis. Ah, e eu escolhi o BC546, que tem umVCEO=65V. (Poderia usar um 2N5551 paraVCEO=150V.)

Decidi usar outro NPN abaixo, com a base pregada em um divisor de resistor, para puxar a corrente. Q2O coletor é pregado a uma voltagem, portanto, nenhum efeito inicial. Bem. Dissipação emQ2 está embaixo 10mW, então não há problema. (Você já sabe que pode haver um problema noQ1.) Um diodo e um capacitor fornecem uma referência de tensão semi-estável, pois são alimentados com uma freqüência relativamente estável. 450μA±50μAatual. Eu estimeiβQ2=50 (novamente) e computado IBQ2=10μA e estimado (apenas da memória) VBEQ1=650mV. Eu também sei que o 1N4148 faz sobre550mV correndo em 500μAatual. Então isso me disse que o nó divisor deveria ser adivinhado em1.2V. Eu escrevi isso também.

Eu escolhi tornar o divisor atual pelo menos 10× a corrente base máxima necessária para Q2. Um dos problemas deste circuito será a temperatura ambiente, pois afeta a junção base-emissor doQ2 (e D1também) e isso afeta nosso ponto divisor e praticamente todo o resto. Mas adicionandoD2 e D3no divisor ajuda aqui. Ele fornece mais duas junções dependentes da temperatura. O problema restante éR3 e as diferentes densidades de corrente.

D2 e D3 estão correndo com cerca de 15 da densidade atual de D1 e Q2. Por acaso, lembro que um 1N4148 apresenta sobreΔV100mV por década de mudança na densidade atual, então acho que ΔV=log10(100μA500μA)70mVpor diodo para os dois. Então isso significa que para alcançar1.2V no divisor, R3=1.2V2(550mV70mV)87μA2.7kΩ (Eu usei 87μA como o valor atual do ponto médio.) R3, em um palpite.

Adicionei um limite de aceleração no resistor divisor R2 para que variações de carga de curto prazo possam conduzir mais imediatamente Q2. (Se o15V trilho regulado de repente salta para cima, depois C3 levantará imediatamente na base do Q2 fazendo com que se afaste mais da corrente de acionamento Q1, combatendo o aumento. Da mesma forma, na outra direção também.)

Você deve ser capaz de montar o trilho regulado (-), eu acho. E lembre-se de que você não deseja carregar muito isso! Você definitivamente causará esses problemas sérios ao TO-92. Está dissipando5mA(53V15V)200mW e o pacote tem 200KW, então isso funciona para cerca de +40Csobre o ambiente, já. Você pode ver a rapidez com que essa coisa esquenta se você passar muito mais atual por ela. Você pode se safar com10mA, mas não muito mais.

NOTA GERAL: Agora que você pode ver o processo de uma pessoa (outros designers mais experientes aplicarão ainda mais conhecimento do que eu apliquei), vamos dedicar um momento para ver isso de uma perspectiva distante.

O circuito se resume a:

  1. Um transistor de passagem (Q1), que deveria se destacar 40V entre o trilho não regulamentado (+) e o trilho desejado 15Vtrilho. Esse transistor de passagem precisará de uma fonte de corrente base para que possa ser mantido em sua região ativa. Ele também é organizado em uma configuração seguidor de emissor, de modo que a movimentação de sua tensão de base movimente seu emissor em aproximadamente 1: 1 (o ganho de tensão da base para o emissor é1.)
  2. Podemos resolver todas as necessidades em (1) acima usando um resistor simples (R1) para o trilho não regulamentado (+). Isso não apenas pode fornecer a corrente de base necessária, mas também facilita o controle da tensão de base doQ1, apenas puxando mais ou menos corrente através dele. Para fins de design, não queremos variações noQ1a corrente de base da impressora para impactar seriamente o fluxo de corrente que também estamos usando para controlar a tensão na base da Q1. Então, precisamos fazer esse fluxo de corrente grande, em comparação. Maior é melhor e, talvez, por padrão, possamos escolher um fator de10×. Mas também somos constrangidos pelo fato de que este é um5mAfonte de energia. Então, podemos querer usar algo que é sobre110th de 5mApara mantê-lo modesto. Isso significa algo de10100μA=1mA de um lado para cerca de 5mA10=500μApor outro lado. Decidi usar o valor menor, pois esse é apenas um regulador simples e posso aceitar uma fonte de base um pouco menos rígida .
  3. Algo para controlar a corrente que está sendo extraída R1, com base em uma comparação de tensão de algum tipo. Acontece que um BJT é bom para algo assim. (Mais BJTs seriam melhores, como em um opamp, mas um é suficiente aqui.) Possui uma corrente de coletor que depende da diferença de tensão entre sua base e o emissor. Por isso, compara sua base e emissor e ajusta uma corrente nessa base! Praticamente feito no céu por isso, sim? Então, agora montamos um novo BJT (Q2) com seu coletor amarrado a R1 e a base de Q1.
  4. Precisamos de uma tensão de referência. Pode usar uma referência real, como um zener ou um dispositivo IC mais sofisticado, mas esse é um design simples. Bem, um diodo com densidade de corrente fixa é uma referência de tensão. (Exceto a temperatura.) E adivinhem? Por acaso, temos uma corrente que podemos usar que é relativamente estável! A atual corrente que estamos usando para ajustarQ1tensão básica do R1. Então agora,R1fornece três serviços para nós - fornece corrente básica paraQ1, nos permite controlar Q1ajustando a corrente através dela e agora essa mesma corrente pode ser usada para estabilizar a tensão de um diodo de referência de tensão . Tudo o que fazemos é colar esse diodo no emissor deQ2. E adicione um pequeno capacitor nele para eliminar o ruído de alta frequência. É bom quando as coisas fazem várias tarefas para você.
  5. Temos nosso coletor de controle de corrente, uma referência de tensão no emissor, e agora tudo o que precisamos fornecer é uma tensão de comparação, derivada da tensão de saída, na base do Q2. É importante que, se essa comparação aumentar (a tensão de saída parece aumentar por algum motivo desconhecido), extrairemos mais correnteR1 para forçar a tensão básica de Q1recusar-se a se opor a essa mudança. Acontece que um simples divisor de tensão faz esse trabalho bem. Tudo o que precisamos fazer é garantir que a corrente através do divisor de tensão seja muito mais do que a corrente básica necessária deQ2, para que quando Q2 ajusta sua corrente de coletor e precisa de mais (ou menos) corrente de base, para que isso não afete muito a tensão do divisor.

Essa é realmente a essência disso. Eu adicionei esses dois diodos para ajudar a estabilizar as coisas versus a temperatura ambiente. Mas eles não são estritamente necessários se você não se importar com os trilhos de tensão mudando um pouco mais com a temperatura. Como é, eles ainda podem vagar por talvez25mVC, apenas fazendo um pequeno trabalho de adivinhação. Mas se você não se importa que seja duas vezes pior, substitua o resistor e dois diodos por um resistor simples:

schematic

simule este circuito

O valor real de R3 talvez seja necessário ajustar um pouco aqui, pois na verdade não sabemos quanta corrente de base é necessária (provavelmente menos do que eu imaginava - muito menos). 12kΩvalor? Mas você pode usar um potenciômetro aqui, suponho, para tornar isso ajustável também.

jonk
fonte
Obrigado pela sua resposta abrangente! A fonte de 53V é para um amplificador FET de 100W que construí há anos e estou reconstruindo e modernizando. Como você diz, trata-se de aprender tanto quanto resultado. A intenção é um estágio de entrada de amplificador operacional de baixa corrente (atualmente um único TL072), por isso quero apenas alguns mA na fonte 15-0-15 e queria evitar outro PSU "adequado" (linear ou SM) para manter baixo as peças contam e evitam mais transformadores. Daí os altos valores do resistor. Os BJTs são aqueles que tenho muitos, mas vou obter o que preciso. O PSU de 53V possui LEDs (em série com 20k) que sangram as tampas.
Ian Bland
@IanBland: Obrigado. Você precisa de precisão para os trilhos de 15V? Você quer uma faixa de tensões? Você se preocupa em desperdiçar um BJT em um limitador de corrente para cada lado? Você gostaria de adicionar mais alguma coisa?
21416
Não me importo de desperdiçar quantidades razoáveis ​​de corrente e a tensão não é crítica, desde que seja estável, escolhi 15V como um bom número redondo, muito espaço livre nos amplificadores operacionais e (ironicamente) minimizando a queda de voltagem necessária através dos BJTs. Esta versão foi concebida como um teste do princípio; por exemplo, posso adicionar capacitores de suavização extras, etc., para uma versão final, quando necessário. Estou tentando evitar a necessidade de dissipadores de calor sobre os BJTs, assim como para manter este pequeno e doce :)
Ian Bland
@IanBland: Apenas alguns mA? Se você precisar de um BJT com queda de 40V, são necessários apenas 5mA ou mais para chegar a um quarto de watt. Muitos opamps suportam saídas de 20mA ou 30mA. Então, quando você diz "alguns mA", estamos falando de 5 ou 30?
21416
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@IanBland: Ok. Então, a 10mA estaria falando de até meio watt para o passe BJT. A 5mA seria um quarto de watt. O TO-92 fará um quarto, mas com meio watt estou pensando "não de verdade". Eu acho que o TO-92 é como 200C / W. Não gosto de nada que diga + 100 ° C acima da temperatura ambiente no dado (supondo que você tenha fluxo de ar.) Oh, droga. Você está bem em explodir as coisas, de qualquer maneira. Então vamos ficar com um TO-92 e planejar no máximo 5mA. Vou colocar um limite de corrente nele. Você pode removê-lo se não quiser e gosta de assistir BJTs fritar.
21716
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Por um lado, um 2N2222 é classificado apenas para 40 V. O 2907 é bom para 60, mas isso ainda não deixa muita margem para que as coisas dêem errado, principalmente na inicialização.

Eu suspeito que o verdadeiro problema é que os transistores foram conectados incorretamente. Isso pode deixar um caminho direto através de Q1, D1 e Q2. Poof!

Adicionado sobre tensões nos transistores

Mesmo quando tudo está funcionando perfeitamente, cada metade do circuito possui 53 V. O 1N4730 é um diodo zener de 3,9 V. Isso significa que, quando tudo estiver funcionando perfeitamente, as bases do transistor serão mantidas em ± 2 V. Mesmo dizendo que a queda BE de cada transistor é de apenas 600 mV, os emissores estarão em ± 1,4 V. Isso significa que cada transistor verá 52 V através dele quando tudo está perfeito .

Tudo nunca é perfeito. Qual a precisão dos suprimentos de ± 53 V? E os transitórios de inicialização? Quais são as tensões reais do zener com apenas meio miliampere através delas? O que acontece quando a carga consome alguma corrente real, mesmo que apenas na inicialização, para carregar um capacitor ou algo assim?

Você procurou as especificações de tensão dos transistores que você está realmente usando, e não apenas qualquer folha de dados que pudesse encontrar para o número de peça genérico? Existem especificações mínimas de tensão em algum lugar para um 2N2222 e 2N2907, mas fabricantes específicos às vezes tornam suas peças mais capazes. Você não pode usar uma dessas folhas de dados para informar o máximo de uma peça genérica. Para obter os números citados acima, peguei folhas de dados aleatórias. Isso significa que as especificações reais podem ser menores do que eu citei.

Um transistor já está bem fora da especificação e o outro está perto dele. Isso não é uma boa engenharia.

Olin Lathrop
fonte
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Obrigado. Os transistores devem estar diminuindo apenas 38V cada um, embora com certeza o resistor R3 esteja diminuindo o resto? Eu tripliquei a fiação. Talvez meus 2907s tenham uma pinagem diferente da minha folha de dados ou algo assim. Concordo que o estrondo foi grande o suficiente para indicar um caminho curto e morto através dos transistores e zener.
11266 Ian Bland
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Primeiro, o Google é seu amigo. Um 1N4730 é um zener de 3,9 volts.

Dito isto, estou inclinado a acreditar que você conectou mal o seu circuito ou usou os valores errados dos resistores. Estou especialmente inclinado a pensar que R1 ou R2 pode ter sido de 100 ohms, em vez de 100k. De qualquer forma, os valores nominais do seu resistor são grandes o suficiente para evitar a emissão de fumaça mágica, de modo que o seu circuito era diferente do seu esquema.

WhatRoughBeast
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Sim, usei o número da peça errado no esquema, o zener real era um BZX. Eu pensei que também sobre os valores do resistor (que estão corretos), mas se os transistores falharem rapidamente, haverá um caminho curto de circuito que ultrapassa todos os resistores, então acho que foi para onde os elétrons foram.
11116 Ian Bland
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VCE>50.Vmatará muitos pequenos BJTs de sinal. Não tenho certeza do que ele usou, exatamente. Mas isso é um risco aqui. O 2907 vem em uma variedade de 40V e 60V, por exemplo. E o PN2222 é 30V, com a variedade A sendo 40V. Parece imprudente e eu suspeito que ele poderia tê-los destruído mesmo com esse circuito. Esse resistor de 1M não está caindo muitoΔV.
11136
Deixa pra lá. Acabei de ver seu comentário sobre o uso de um zener de 30V.
11136
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  • Se o Vcemax para Q2 for de 40V e além na quebra secundária, o Ve max será de -12V

  • Vb para Q2 é 1/2 de Vz (D1 = 3,9) ou -2V aprox. este Vbe = -10V enquanto a especificação é -5V ABSOLUTE MAX.

  • devido ao modo catastrófico de falha do Vbe reverso,

  • e seu design descuidado,
  • somente você é responsável por sua perna média explodir, talvez por erros de construção.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
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Como dito anteriormente, eu coloquei o número de peça do zener errado no esquema enquanto compilava minha pergunta, deveria ser um BZX85C de 30V. Obviamente, não posso provar que liguei corretamente a tábua de pão, mas verifiquei três vezes as pinagens antes e depois de ligá-la.
Ian Bland
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Essa é uma maneira mais fácil de obter +/- 15V de seus trilhos:

schematic

simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab

R1 e R2 permitem que cerca de 2,5mA flua para as bases do transistor e para os zeners de 16V. A tensão nos emissores dos transistores será cerca de 0,7V menor que a tensão do zener ou cerca de +/- 15,3V.

Enquanto este é um circuito muito simples e confiável, nota que é não curto-circuito ou sobrecarga prova como um regulador 3-terminal seria.

Existem alguns reguladores lineares que podem operar com seus trilhos de suprimento relativamente altos, mas eles não serão tão baratos assim. Faça uma pesquisa paramétrica nos sites de um distribuidor ou fornecedor para encontrá-los. O regulador negativo pode ser mais um problema, especialmente porque seus trilhos (presumivelmente não regulamentados) podem ir consideravelmente acima do pico de 53V. Embora você possa usar o circuito acima para diminuir a tensão de um regulador de 3 terminais, é necessário considerar as piores condições e quanta dissipação os transistores sofrerão.

Spehro Pefhany
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Obrigado Spehro, isso era basicamente o que eu estava tentando fazer, exceto que inteligente me perguntava se poderia substituir os dois zeners por um, e então tudo explodiu. As conexões de alta resistência às bases Q não devem atuar como um circuito de limite de corrente bruto? Essa foi a razão dos meus 100k resistores no original. Além disso, os valores de C1 são críticos? Não tenho quaisquer tampas de 100nF a mão, mas eu tenho 1uF ...
Ian Bland
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@IanBland Ele funcionará como um limite de corrente muito bruto, mas você não quer ficar tão baixo na corrente zener / base que começa a obter tensões nos trilhos indevidamente moduladas pelas cargas (e o beta não é bem conhecido). Portanto, você pode obter 0,5-1A com meus valores, o que queimará os transistores rapidamente. Não há nada crítico sobre os valores limite. Um resistor de sensor de corrente do emissor e um pequeno transistor de sinal (por trilho) podem ser usados ​​para limitar a corrente com mais precisão, digamos 50mA, o que significa uma dissipação de alguns watts para que um pequeno dissipador de calor ou cobre em uma PCB salve os transistores.
Spehro Pefhany
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Os revisores rejeitaram minhas edições mais recentes da pergunta e sugeriram a criação de uma nova resposta, portanto:

Aqui está o esquema do OP, completo com fontes de tensão e resistores zener mais apropriados, para a corrente zener recomendada de cerca de 8,5 mA:

schematic

simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab

E aqui está o resultado da simulação usando o botão Simular este:

screenshot of simulation

O zener agora é um 1N4751A, 30 V a 8,5 mA, consulte estas especificações . Definir a parte correta nr NÃO define a tensão zener relacionada, fiz isso manualmente no editor de diagrama de circuitos. Os resistores zener agora são 4K7 para uma corrente zener de cerca de 8,5 mA.

Depois de adicionar fontes de tensão, a simulação é executada e resulta em cerca de +/- 15,0 V no zener e +/- 14,5 V no resistor de saída.

Perfeito! Este circuito parece fazer o que é esperado dele.

Quanto às partes explodidas: deve ser algo como uma conexão errada, conforme sugerido por um dos comentaristas.

Roland
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