Почему люди не склонны использовать делители напряжения или стабилитроны перед линейными регуляторами?

После вчерашней встречи с некоторыми студентами, которые пытались использовать делитель напряжения вместо регулятора, чтобы обеспечить датчик с более низким энергопотреблением, с предсказуемыми результатами, я начал задаваться вопросом об этом вопросе.

При выборе регулятора многие, похоже, смотрят на необходимое падение напряжения и требуемое рассеивание мощности. Если не считать эффективности, на данный момент, если линейный регулятор может снизить эту мощность в пределах тепловых ограничений, линейные регуляторы являются опцией, а если они не могут, перейдем к переключению регуляторов.

Если бы можно было определить диапазон потребляемых токов и рассчитать делитель напряжения, который одновременно поддерживал бы достаточно высокий уровень входного сигнала линейного регулятора, чтобы поддерживать регулирование, и достаточно низким, чтобы регулятор не перегорал слишком сильно по току. диапазон ничьей, это жизнеспособный подход?

Я могу придумать несколько причин, по которым это может быть не лучшим подходом: коэффициент отклонения источника питания может быть недостаточно хорошим для регулятора; диапазон потребления тока, который делает этот подход возможным, может быть очень небольшим, если только вы не используете маленькие резисторы, которые могут превышать их собственные номинальные мощности; просто эффективнее использовать регулятор переключения; и т.п.

Кроме того, возможно, что люди делают это все время, а я просто не заметил этого, или, возможно, вместо делителя используется стабилитрон. Просто кажется, что когда падение мощности слишком велико, люди в основном переключаются на регуляторы.

Что-то я пропускаю?

Это, безусловно, метод, который я использовал несколько раз, чтобы преодолеть ограниченные способности рассеивания мощности уменьшительного 78L05. Я знал диапазон токов, которые принимает нагрузка, и поместил резистор-капельницу последовательно с подачей питания на устройство.

Почему я не использовал регулятор переключения?

Я не мог - я отправлял питание и данные по кабелю длиной 50 м (фантомное питание), а крайняя сложность отфильтровывать скачки тока переключающего регулятора означала, что это просто невозможно.

Делители напряжения ужасны для эффективности (если вы думаете о выходном импедансе по отношению к потребляемой мощности). Мне было бы трудно придумать хорошее место, чтобы поставить их перед регулятором.

Стабилитрон - если вы вставите стабилитрон на 24 В, чтобы сбить 35 В до 11 В для регулятора 9 В, вы повысите чувствительность к колебаниям на входе - падение на 10% означает, что осталось всего 7,5 В, а ваш регулятор выпадает.

Я использовал шунтирующий стабилитрон с емкостной пипеткой последовательно с линейным регулятором, чтобы получать питание от сети, и я думаю, что это довольно часто. С емкостными капельницами вы не несете больших потерь.

Многие из нас также установят шунтирующий TVS, который эффективно действует как регулятор в необычных обстоятельствах, так что я бы тоже это посчитал.

Последовательные или шунтирующие резисторы вокруг линейного регулятора - я думаю, что я использовал последний раз, первый не так далеко. Шунтирующий резистор был бы более привлекательным, если бы линейный регулятор мог пропускать ток (некоторые есть, но большинство нет), тогда вы могли бы просто настроить резистор для обработки среднего тока, и регулятор имел бы тенденцию работать очень круто (недостаток что некоторая мощность будет потрачена впустую, если требуемый ток упадет ниже среднего значения).

Если необходимо преобразовать 12 В в 5 В для нагрузки, которая может варьироваться от 0 до 1 А, и для регулятора требуется минимум 6 В на входе, подключение источника питания непосредственно к регулятору приведет к тому, что он будет рассеивать 7 Ватт с одним Усилитель нагрузки. Последовательное добавление 6-омного резистора к входу уменьшит рассеиваемую мощность в наихудшем случае в регуляторе примерно до двух ватт в широком диапазоне условий нагрузки (при увеличении тока величина напряжения, сбрасываемая регулятором [в отличие от резистор] будет идти вниз). Последовательные резисторы не помогают общей эффективности, но они могут сместить теплоотвод от регулятора. Ключевой момент, который следует отметить, это то, что нижняя половина резисторного делителя на самом деле ничего не поможет, так как его целью будет потеря энергии, когда нагрузка не потребляет ток,