Auto Adaptive Shunt PSU

[Dragan100]

Setio sam se disipacije a to uvek zaboravim pa pitam svasta : )

Ako ti zatreba 2A sa odličnim PSRR i ULNoise izlazom, onda je disipacija " u drugom planu".
Pa i nije nešto naročita!

"Ajde" da vidimo disipaciju takvog nešto.
-dva LM317 POS (ili LM337 NEG)
-Shunt od 30mA, dovoljno sasvim!
-izlaz 12V00, 2A max
-ulaz neka ima sa zalihom 4...5V viši napon od izlaza {Vin - Vout} = DropOUT

V_drop_out * Imax = 5V*2A =10W koji se podele na dva TO220, pa svaki disipiraju po 5W, sada 2x TO220 neležne površine hladjenja

onda imamo Shunt
on disipira Vout*I_shunt = 12V*30mA = max 0,4W

da bi se nam hladnjak ugrijao max za 30°C iznad ambienta, potreban nam je hladnjak R_theta = deltaT / P_tot = 30°C/10,4W = ispod 2,8°C/W
Sad još da se montiraju svi 3xTO220, 2xLM317 + Mosfet, traži se nešto slično ili manjim R_theta:
CR201-75VE Ohmite | Mouser Europe

Shema i nemora biti nešto kompliciranija, prije sam rekao sa opampom za preciznu poraspodielu struja dviju LM317/337, 
ali može samo sa dva otpornika za 2x LM317,
malo če biti razlike u poraspodieli struja, možda kojih desetak mA_max...
Shunt struja nam je dovoljna i od 30mA za odlične rezultate.
Imamo i strujni limiter @1,5A po LM317=>3A_max za kratak spoj, temp shutdown... interni protekcija.
...a LM317/337 TO220 "za djabe"...što da stavljamo BJTje, Mosfete, koje onda nebi bili u term protekciji, strujnom limitu...itd
i zatrebali bi dodatne elementiče za strujni limiter...itd



Možda neko nije shvatio kako uopšte radi ovaj Auto-Adaptivan Shunt, izgleda jednostavan a nije, pa ču pokušati ponovo obrazložiti, 
probat ču naj-jednostavnije:

Shunt opamp (dva u paraleli za manji naponski šum) sa svojom REF i dijeliteljem napona regulira Shunt Mosfet,
ovo je sofisticiranija (preciznije, manji šum, veči OLG, bolji PSRR...) verzija od obične ZENER kao shunt ili zener+mosfet ili TL431 Shunt mosfet,
koji svaki mora imati ispred i nekakav strujni limiter, jel to otpornik, PowerCCS...

Takvim je taj limiter TOT struja = I_out + I_shunt, i to jasno disipira nepotrebno sa manjim izlaznim opterečenjem!


Gornje sheme su uproščene za lakše razumevanje 

AA Opamp shunt (skroz desna shema):
+IN ima svoju REF (po mogučnosti ultra tihu)
-IN nadgledava DC (R8-R9 dijelitelj napona) zadati napon regulacije i nakupljene AC smetnje preko C3 
(PSU je DC OUT i sve šta je u AC je zapravo error!!!)

-ako je -IN manji (niži napon regulatora od zadatog) od +IN opampa (gdje imamo REF),
izlaz opampa ide višim naponom izlaza, P-mosfet M3 bude tako više zatvoren->manja struja Shunta
jer regulacija (NFB) želi zadržati zadat napon regulatora.

-ako je +IN sada viši (viši napon regulatora) od +IN opampa ,
izlaz opampa ide nižim naponom izlaza, P-mosfet M3 bude tako više otvoren->veča struja Shunta

-ispred imamo Pass element, koji može biti BJT, Mosfet, IGBT, ..pa zašto ne LM317 (ili sličan adjustable voltage regulator)

-R10 pad napona diktira naš Pass LM317
Rekli smo da kod malo višeg izlaznog napona bude struja preko M3 veča, tako veči pad napona na R10, 
T1 onda povuče "prema dole" ADJ pin LM317 i tako smanjuje izlazni napon iz LM317, koji je istovremeno i napon izlaza.

A kad bi bio napon izlaza manji od zadatog, opamp zatvara M3, sada imamo manji pad napona na R10 i T1 nam sada "popušta" ADJ pin,
kojeg povuče sada "na gore" R12 (klasičan otpornik konfiguracije LM317 po DS)

... i tako to ide u NFB krug (zapravo dva NFBja) naša AA Shunt regulacija.

Shunt tu i neradi sa nešto puno struje, zapravo drži preko R10 ADJ pin LM317 koji radi tako svoju Voltage regulaciju,
koju drži zapravo opamp svojom REFerencom.
Pored toga opamp radi i cancelaciju AC nakupljenog errora => izlaznog šuma

Zato i tako dobar/vrhunski PSRR i ultra nizak naponski izlazni šum!