Stabilizzazione di tensione BJT

Quando la corrente richiamata dal carico non é più limitata a qualche centinaio di milliamper ed é variabile entro limiti non ristretti, Ia stabilizzazione di tensione con diodo zener non é più consigliabile.
Pertanto, in presenza di carichi che assorbano correnti di intensità variabile dai 200 mA alle decine di amper e oltre, per una buona stabilizzazione della tensione di alimentazione si ricorre a circuiti nei quali il componente attivo del regolatore é un BJT o un circuito integrato.

Nel primo caso il BJT può essere in serie al carico (series regulator), come illustra la figura a, o in parallelo (shunt regulator), come nella figura  b. ln entrambi i circuiti il BJT lavora in zona attiva.

In a stabilizzatore di tensione con BJT in serie al carico e in b stabilizzatore di tensione con BJT in parallelo

Stadio stabilizzatorec di tensione con BJT in serie al carico. La corrente IL di carico coincide: in pratica con la corrente Ic di collettore del BJT.

Stadio stabilizzatore di tensione di cui all’esempio  dimensionato per
Vo =12 V e IL = 300 mA.

BJT in connessione Darlington

Sono state fin qui riportate le modalita di progetto di un regolatore che consente una buona stabilita della tensione Vo di uscita sia al variare della tensione Vi di ingresso, sia al variare del carico e sia al variare  contemporaneo della Vi e del carico, ma sempre considerando che quest’ultimo assorba soltanto qualche centinaio di milliamper.

Quando però si deve alimentare un carico che richiede correnti maggiori  per esempio un carico che assorba 1 A – lo stabilizzatore precedentemente descritto mal si presta all’uso dal momento che il BJT, dovendo fomire una corrente Ic di collettore elevata, dovrebbe essere pilotato da un’elevata corrente di base. Ciò è sempre possibile, ma condurrebbe ad un valore della resistenza Rb molto basso specie considerando il modesto guadagno in continua (hef) che hanno solitamente i BJT di potenza.

Ma un basso valore della Rb, come si é gia detto, peggiorerebbe notevolmente la stabilita dello stadio. Il problema potrebbe essere aggirato aumentando la tensione Vi di ingresso, ma questa soluzione e normalmente da scartare poiché un incremento della Vi determinerebbe un incremento della potenza che il BJ T dovrebbe dissipare. Per ovviare a tutto ciò, e sempre restando nell’ambito delle soluzioni semplici, si può ricorrere alla configurazione darlington di due o più BJT.

I BJT Q1 e Q2, in connessione Darlington, si comportano come un unico BJT di terminali C, B, E e avente un guadagno pari a hef1 * hef2.

Stadio regolatore di tensione dove il BJT in serie é realizzato dalla connessione Darlington dei due BJT Q, e Q2.