Mengapa Eksperimen Regulator Tegangan NPN / PNP Saya Meledak?

8

Saya telah mencari cara untuk menurunkan rel tegangan rendah dari tegangan tinggi dan pasokan saat ini, yang secara praktis sekitar 53-0-53V dari catu daya linier (toroidal, penyearah jembatan dan tutup elektrolitik).

Saya naif berpikir bahwa rangkaian di bawah ini harus menghasilkan 30V yang bagus di seluruh beban uji R3, sebaliknya saya mendapat dioda zener mati dan ledakan bagus dari transistor Q2 yang agak tak terduga dan mengecewakan. Itu benar-benar meniup kaki tengahnya, hal yang buruk.

Idenya adalah untuk mendapatkan rel + 15V dan -15V untuk memberi daya satu atau dua op amp. Saya berharap bahwa R1, D1, dan R2 akan turun masing-masing 38V, 30V dan 38V dan dengan demikian, seperti sepasang regulator seri standar, emitor Q1 akan menstabilkan pada 15V (relatif ke rel 0V hipotetis yang tidak ada) dan juga kolektor Q2 akan berada di -15V.

Apa yang telah saya lakukan salah? Saya bertanya-tanya apakah saya salah memahami aliran saat ini melalui PNP, mereka selalu membuat otak saya menggoreng karena sifatnya yang terbalik. Ngomong-ngomong, apa kesalahan saya?

skema

mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab

memperbarui:

Zener sekarang menjadi 1N4751A, 30 V pada 8,5 mA, lihat spesifikasi ini . Resistor zener sekarang 4K7 untuk arus zener sekitar 8,5 mA.

Setelah menambahkan sumber tegangan, simulasi berjalan dan menghasilkan sekitar +/- 2,54 V di atas zener dan +/- 2.1 V di atas resistor keluaran.

Aneh! Entah simulator tidak tahu bahwa zener zeners pada 30 V, atau transistor menarik banyak arus basis, tetapi dengan resistor beban besar yang tidak mungkin.

tangkapan layar simulator

Ian Bland
sumber
Kolektor Q2 hanya bisa di -53V, mungkin maksud Anda emitornya? Apa peringkat tegangan ini? dapatkah mereka bertahan Vce = 106V jika sirkuit dasar tidak seimbang karena alasan apa pun?
Brian Drummond
3
Tegangan kolektor-emitor Absolute Maksimum untuk 2N2222 dan 2N2907 adalah 40 volt, dan 1N4730A adalah dioda zener 3,9 volt. Hal-hal AKAN meledak!
Peter Bennett
Mereka dinilai masing-masing 60 dan -75V. Saya berasumsi mereka tidak akan pernah melihat lebih dari setengah tegangan total rel.
Ian Bland
Peter Bennett, oops Saya membaca peringkat basis kolektor bukan tegangan emitor kolektor. Itu mungkin menjelaskan ledakan itu! Haruskah rangkaian ini pada prinsipnya bekerja dengan transistor berperingkat lebih tinggi? Juga, zener yang saya gunakan adalah 30V, saya hanya memilih satu di perangkat lunak skematik yang saya anggap dari nomor bagiannya menjadi 30V.
Ian Bland
Masalahnya adalah, kecuali jika transistor identik dengan gain saat ini, yang satu akan memuat jaringan zener-resistor Anda lebih dari yang lain yang berarti output Anda tidak akan terpusat di dalam rel pasokan, itu akan lebih dekat ke satu sisi daripada yang lain yang berarti salah satu transistor akan melihat lebih dari setengah tegangan.
Tom Carpenter

Jawaban:

12

Anda sudah memiliki persediaan DC yang tidak diatur. Seperti yang Anda katakan, dibangun dari jembatan dan beberapa kapasitor. Rupanya, Anda juga memiliki ketukan tengah pada transformator sekunder Anda. Jadi Anda punya tanah juga, dan±53Vdiukur dengan meter Anda untuk dua rel lainnya. Saya akan berasumsi bahwa ini mungkin dibongkar, jadi Anda mungkin akan memiliki kurang dari itu ketika dimuat. Apalagi dugaan orang, karena sangat tergantung pada pemuatan, desain toroid Anda, kapasitor, dan faktor lainnya. Tapi kurang, pasti.

Saya yakin Anda sedang mencoba mempelajari cara mendesain sendiri ±15Vpasokan untuk digunakan dengan opamps. Jadi Anda tidak perlu hanya ingin membeli persediaan yang bagus (murah, akhir-akhir ini.) Dan karena ini adalah tentang belajar, itu akan menjadi desain linier dan bukan switcher. Jadi catu daya Anda umumnya tidak efisien, hemat daya. Tapi kamu baik-baik saja dengan itu.

Mungkin saya memproyeksikan, tetapi saya pikir ini adalah ide yang baik untuk memulai. Cukup sederhana sehingga Anda memiliki banyak alasan untuk berhasil. Tetapi ada cukup banyak untuk belajar tentang itu juga layak diperjuangkan. Saya pikir pengalaman belajar pertama saya, di mana saya benar-benar belajar beberapa hal dengan baik, adalah dalam mencoba merancang catu daya saya sendiri seperti ini. Pada saat itu, saya tidak punya pilihan. Persediaan lab yang ada tidak dapat diperoleh untuk seorang remaja. Dan tidak ada set pemasok ebay murah untuk switchers mewah berdasarkan IC, baik. Jadi saya harus melakukannya sendiri atau pergi tanpa. Dan dihadapkan dengan itu, seseorang belajar atau yang tidak.

Pendekatan Anda mungkin agak terlalu mirip dengan driver output sink / sumber yang digunakan dalam segala hal mulai dari opamp hingga amplifier audio. Anda bisa mengambil pendekatan yang Anda ambil, tetapi Anda harus membuat dua dari mereka - satu untuk+15V dan satu untuk 15V. Dan mereka bahkan kurang efisien, karena mereka masing-masing dapat sumber dari (+) rel dan tenggelam ke (-) rel Anda, dan Anda perlu menjalankannya di kelas-AB. Anda benar-benar hanya perlu sumber dari (+) untuk membuatnya+15V rel dan tenggelam ke (-) untuk membuat 15V rel.

Sama seperti catatan tambahan, mungkin ide yang baik untuk memasukkan sepasang resistor yang lebih berdarah ke bank kapasitor Anda saat ini di output jembatan Anda. Sesuatu untuk menghilangkan muatan yang tersimpan jika Anda mematikannya. Beberapa12W, 10kΩresistor? Itu hanya akan menghadirkan a5mA memuat, saat berjalan.

Saat Anda mempertimbangkan gagasan itu, pertimbangkan juga untuk mencoba memuat persediaan yang tidak diatur sebelumnya untuk mengukur apa yang dilakukannya di bawah beban. Saya akan mencoba sesuatu seperti5W, 1kΩ resistor untuk mendapatkan ide tentang 50mAmemuat, mengukur tegangan dengan hadir beban itu. Saya kemudian akan mencoba sesuatu seperti10W, 270Ω resistor untuk melihat apa yang terjadi ketika saya mendekat 200mAbeban. Ini akan menguji seluruh sistem Anda yang tidak diatur dan memberi Anda gagasan tentang batasannya. Nilai-nilai itu diambil secara acak. Jika Anda sudah tahu keterbatasan toroid Anda, cobalah dua nilai resistor yang berbeda yang mengenai beban maksimum yang Anda harapkan untuk mendukung dan yang lain untuk memukul mungkin 30% dari beban maksimum. Dan perhatikan nilai tegangan yang diukur. Ini membantu untuk memiliki gagasan tentang rel yang tidak diatur ketika dimuat sedikit.

Saya sarankan Anda mulai dengan fokus hanya pada satu sisi, katakanlah membuat +15Vrel pasokan yang diregulasi dari rel (+) Anda yang tidak diatur. Anda perlu mempertimbangkan apakah Anda ingin batas saat ini juga. Saya pikir akan lebih aman untuk memasukkan mereka. Tapi itu keputusanmu. Tidak sulit untuk memasukkan sesuatu untuk itu. Dan, secara pribadi, saya mungkin ingin pergi ke sana+12Vjuga. Jadi mungkin suplai output variabel yang bekerja pada beberapa rentang voltase output yang sederhana?

Anda memiliki banyak ruang kepala! Ini berarti Anda dapat menggunakan pengikut emitor NPN, pengikut Darlington, atau hampir semua konfigurasi yang Anda inginkan. Hal-hal tidak ketat , sehingga Anda memiliki ruang untuk struktur kontrol. Banyak ruang. Kelemahannya adalah, tentu saja, bahwa Anda harus membuang dan bahwa voltase rel Anda cukup untuk membuat Anda harus memeriksa lembar data agar tetap dalam parameter operasi yang aman untuk perangkat.

Akhirnya, Anda mungkin dapat menerima harus secara terpisah mengatur dua nilai tegangan rel, secara independen. Beberapa catu daya dirancang untuk menyediakan pelacakan sehingga jika Anda mengatur yang diatur+V pasokan ke +15V maka Anda diatur V persediaan akan melacak itu dan menyediakan 15V. Tapi Anda bisa hidup tanpanya, untuk saat ini, saya curiga.

Jika Anda menulis pertanyaan terpisah, atau memperjelas hal ini dengan lebih baik, saya dapat membantu Anda memulai dengan tiga atau empat topologi berbeda (non-IC) untuk mempertimbangkan analisis pada Anda sendiri dan bangunan. Tapi, misalnya, saya tidak tahu kepatuhan seperti apa yang ingin Anda miliki. Dan itu akan membantu untuk mengetahui tegangan apa yang Anda ukur ketika pasokan Anda yang tidak diregulasi dimuat ke pemenuhan arus maksimum yang ingin Anda dukung (menggunakan resistor watt tinggi dan kemudian luangkan waktu sejenak untuk mengukur tegangan dengan voltmeter sebelum terlalu panas. ) Dan itu akan membantu lebih banyak lagi untuk mengetahui apakah Anda menginginkan tegangan variabel pada rentang (kisaran berapa, tepatnya?) Dan, jika Anda hanya menginginkan tegangan tetap, seberapa banyak akurasi awal yang Anda rasakan dibutuhkan? Dan saya' ingin tahu apakah ini hanya untuk pasokan opamp (menunjukkan kepatuhan arus yang lebih rendah) atau jika Anda ingin menggunakan ini untuk benar-benar memasok arus yang lebih tinggi dengan voltase yang lebih rendah, untuk beberapa proyek. Akhirnya, alangkah baiknya untuk mengetahui apa yang Anda miliki, atau bersedia Anda dapatkan.

Sunting: Jadi. Sesuatu yang sederhana, tidak terlalu banyak kepatuhan saat ini saja5mA. Pertama-tama mari kita fokus pada sisi (+) rel ... bisa dengan NPN atau PNP untuk transistor lulus. Ini lebih merupakan masalah bagaimana Anda ingin mengendalikannya. Apakah Anda ingin menyedot arus dari sumber, atau menarik arus sesuai kebutuhan? Hmm. Mari kita coba ini - penekanan pada yang sederhana.

schematic

mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab

Saya telah menulis beberapa catatan desain pada skema. Nilai-nilai resistor adalah yang standar, sehingga tegangan output aktual akan sedikit mati. Tetapi harus dekat. Inilah logikanya.

Saya mulai menggunakan Q1sebagai topologi pengikut emitor. Itu target emitor15V. Jadi saya menulis "15V @ 5mA" di sana. Awalnya saya memperkirakan bergunaβQ1=50 dan dihitung IBQ1=100μA dan diperkirakan (hanya dari memori) VBEQ1=750mV. Dari sini, saya memutuskan ingin5× sebanyak dari persediaan yang tidak diatur, jadi saya mengatur R1=53V15V750mV500μA=74.5kΩ75kΩ. Ini berarti bahwa saya harus mundur400500μA dari R1 kontrol Q1Perilaku di output. Kisaran yang cukup kecil,450μA±50μA, bahwa variasi dalam rangkaian sederhana tidak akan terlalu sensitif. Oh, dan saya memilih BC546, yang memilikiVCEO=65V. (Bisa menggunakan 2N5551 untukVCEO=150V.)

Saya memutuskan untuk menggunakan NPN lain di bawah, dengan basis dipaku ke pembagi resistor, untuk menarik arus itu. Q2Kolektor dipaku ke tegangan, jadi tidak ada Efek Dini. Baik. Pembuangan diQ2 dibawah 10mWjadi tidak masalah. (Anda sudah tahu mungkin ada masalah diQ1.) Dioda dan kapasitor memberikan referensi tegangan semi-stabil, karena diumpankan relatif stabil 450μA±50μAarus. Saya memperkirakanβQ2=50 (lagi) dan dihitung IBQ2=10μA dan diperkirakan (hanya dari memori) VBEQ1=650mV. Saya juga tahu bahwa 1N4148 tidak tentang550mV berlari pada 500μAarus. Jadi ini memberi tahu saya bahwa node pembagi harus ditebak1.2V. Saya menuliskannya juga.

Saya memilih untuk membuat pembagi saat ini setidaknya 10× maks arus basis yang diperlukan untuk Q2. Salah satu masalah dengan rangkaian ini adalah suhu sekitar, karena ini memengaruhi sambungan basis-emitorQ2 (dan D1juga) dan ini mempengaruhi titik pembagi kita dan hampir semua yang lainnya. Tapi menambahkanD2 dan D3di pembagi membantu di sini. Ini menyediakan dua persimpangan lebih tergantung suhu. Masalah yang tersisa adalahR3 dan kepadatan arus yang berbeda.

D2 dan D3 berjalan dengan sekitar 15 dari kepadatan saat ini D1 dan Q2. Saya ingat bahwa 1N4148 menyajikan tentangΔV100mV per dekade berubah dalam kepadatan saat ini, jadi saya rasa itu ΔV=log10(100μA500μA)70mVper dioda untuk keduanya. Jadi ini berarti mencapai1.2V di pembagi, R3=1.2V2(550mV70mV)87μA2.7kΩ (Saya dulu 87μA sebagai nilai saat ini titik tengah.) Jadi set R3, menebak.

Saya menambahkan tutup mempercepat di resistor pembagi R2 sehingga variasi beban jangka pendek mungkin lebih cepat dikendarai Q2. (Jika15V kereta yang diatur tiba-tiba melompat ke atas, lalu C3 akan menarik segera di pangkalan Q2 membuatnya menarik lebih banyak arus drive ke Q1, melawan kenaikan itu. Demikian pula, ke arah lain juga.)

Anda harus bisa mengendarai rel yang diatur (-), saya pikir. Dan perlu diingat bahwa Anda tidak ingin memuat barang ini terlalu banyak! Anda pasti akan menyebabkan masalah serius kecil TO-92 yang buruk itu. Ini menghilang5mA(53V15V)200mW dan paketnya sudah 200KW, jadi ini berhasil sekitar +40Clebih ambient, sudah. Anda dapat melihat seberapa cepat benda ini akan memanas jika Anda menjalankan lebih banyak arus melewatinya. Anda mungkin bisa lolos10mA, tapi tidak lebih.

CATATAN TINJAUAN: Sekarang Anda dapat melihat proses seseorang (desainer lain yang lebih berpengalaman akan menerapkan lebih banyak pengetahuan daripada yang saya terapkan), mari luangkan waktu sejenak untuk melihatnya dari perspektif yang jauh.

Sirkuit bermuara ke:

  1. Transistor lulus (Q1) yang seharusnya stand-off 40V antara rel (+) yang tidak diatur dan yang diinginkan 15Vrel. Transistor lulus ini akan membutuhkan sumber arus basis sehingga dapat disimpan di wilayah aktifnya. Hal ini juga diatur ke dalam konfigurasi emitor-pengikut, sehingga memindahkan tegangan basisnya bergerak sekitar emitor sekitar 1: 1 (gain tegangan dari basis ke emitor adalah1.)
  2. Kita dapat menyelesaikan semua kebutuhan dalam (1) di atas dengan menggunakan resistor sederhana (R1) ke rel (+) yang tidak diatur. Ini tidak hanya dapat memberikan arus basis yang dibutuhkan, tetapi juga membuatnya sangat mudah untuk mengontrol tegangan dasarQ1, dengan hanya menarik lebih atau kurang arus melewatinya. Untuk tujuan desain, kami tidak ingin variasiQ1arus basis sangat mempengaruhi aliran arus kami juga menggunakan untuk mengontrol tegangan di dasar Q1. Jadi kita perlu membuat aliran arus ini besar, sebagai perbandingan. Lebih besar lebih baik, dan mungkin secara default kita mungkin memilih faktor10×. Tetapi kita juga terkendala oleh fakta bahwa ini adalah a5mASumber Daya listrik. Jadi kita mungkin ingin menggunakan sesuatu tentang itu110th dari 5mAuntuk membuatnya tetap sederhana. Ini berarti sesuatu dari10100μA=1mA on the one side to about 5mA10=500μA on the other side. I decided to use the smaller value, since this is just a simple regulator and I can accept a slightly less stiff base source.
  3. Something to control the current being pulled through R1, based upon a voltage comparison of some kind. It turns out that a BJT is okay for something like this. (More BJTs would be better, as in an opamp, but one is sufficient here.) It has a collector current that depends upon the voltage difference between its base and emitter. So it compares its' base and emitter and adjusts a current on that basis! Practically made in heaven for this, yes? So we now stick a new BJT (Q2) with its collector tied up to R1 and the base of Q1.
  4. We need a reference voltage. Could use a real reference, like a zener or a more sophisticated IC device, but this is a simple design. Well, a diode with a fixed current density is a voltage reference. (Excepting temperature.) And guess what? We just happen to have a current we can use that is relatively stable! The very current we are using to adjust Q1's base voltage through R1. So now, R1 provides three services for us -- it provides base current to Q1, allows us to control Q1's base by adjusting the current through it, and now that very same current can be used to stabilize the voltage of a voltage reference diode. All we do is stick that diode into the emitter of Q2. And add a small capacitor across it o kill high frequency noise there. It's nice when things do multiple duties for you.
  5. We have our current control collector, a voltage reference at the emitter, and now all we need to provide is a comparison voltage, derived from the output voltage, at the base of Q2. It's important that if this comparison increases (the output voltage appears to increase for some unknown reason), that we will pull more current through R1 to force the base voltage of Q1 to decline to oppose this change. Turns out that a simple voltage divider does this job well. All we need to do is to make sure that the current through the voltage divider is a lot more than the required base current of Q2, so that when Q2 adjusts its collector current and needs more (or less) base current, that this doesn't affect the divider voltage (much.)

That's really the essence of it. I added those two diodes to help stabilize things vs ambient temps. But they aren't strictly necessary if you don't mind your voltage rails shifting around a little more with temperature. As it is, they may still drift around by maybe 25mVC, just doing a short loop-around bit of guess-work. But if you don't mind it being twice as bad then you can replace the resistor and two diodes with a simple resistor, instead:

schematic

simulate this circuit

The actual value of R3 may need to be adjusted a bit here, as we don't actually know just how much base current is needed (probably less than I guessed -- a lot less.) So perhaps closer to the 12kΩ value? But you can use a potentiometer here, I suppose, to make this adjustable, too.

jonk
sumber
Thanks for your comprehensive reply! The 53V supply is for a 100W FET amplifier I built years ago and am rebuilding and modernising. As you say, this is about learning as much as outcome. The intention is a low current op-amp input stage (currently a single TL072) so I only want a few mA on the 15-0-15 supply and I wanted to avoid another "proper" PSU (linear or SM) to keep down the parts count and avoid more transformers. Hence the high resistor values. The BJTs are ones I happen to have lots of but I'll obtain whatever I need. The 53V PSU has LEDs (in series with 20k) that bleed the caps.
Ian Bland
@IanBland: Thanks. Do you need accuracy for the 15V rails? Do you want a range of voltages? Do you care about wasting a BJT on a current limiter for each side? Anything more you'd want to add?
jonk
I don't mind wasting reasonable amounts of current and the voltage isn't critical, so long as it's stable, I just picked 15V as a nice round number, lots of headroom on the op amps and (ironically) minimising the necessary volt drop through the BJTs. This version was meant as a test of the principle, I can for instance add extra smoothing capacitors etc for a final version where necessary. I'm trying to avoid needing heatsinks on the BJTs as well to keep this small and sweet :)
Ian Bland
@IanBland: Just a few mA? If you have to have a BJT drop away 40V, it only takes 5mA or so to get to a quarter watt. A lot of opamps support 20mA or 30mA outputs. So when you say "a few mA" are we talking 5 or are we talking 30?
jonk
1
@IanBland: Okay. So at 10mA would be talking about up to half-watt for the pass BJT. At 5mA would be quarter-watt. TO-92 will do a quarter, but at half watt I'm thinking "not really." I think the TO-92 is like 200C/W. I don't like anything that says +100C over ambient at the die (assuming you even have air flow.) Oh, heck. You are okay with blowing the things up, anyway. So let's stay with a TO-92 and plan on 5mA max. I'll stick a current limit on it. You can remove it if you don't want it and like to watch BJTs fry.
jonk
9

For one thing, a 2N2222 is only rated for 40 V. The 2907 is good for 60, but that still doesn't leave much margin for things to go wrong, particularly at startup.

I suspect the real problem is that the transistors were wired incorrectly. That could leave a direct path thru Q1, D1, and Q2. Poof!

Added about voltages on the transistors

Even when everything is working perfectly, each half of the circuit sees 53 V. The 1N4730 is a 3.9 V zener diode. That means, when everything is working perfectly, the transistor bases will be held at ±2 V. Even saying the B-E drop of each transistor is only 600 mV, the emitters will be at ±1.4 V. That means each transistor will see 52 V across it when everything is perfect.

Everything is never perfect. How accurate are the ±53 V supplies? What about startup transients? What are the real zener voltages with only half a milliamp thru them? What happens when the load draws some real current, even if only on startup to charge up a capacitor or something?

Did you look up the voltage spec for the transistors you are actually using, not just any datasheet you could find for the generic part number? There are minimum voltage specs somewhere for a 2N2222 and 2N2907, but specific manufacturers sometimes make their parts more capable. You can't use one of those datasheets to tell you the maximum a generic part is good for. To get the numbers I quoted above, I grabbed random datasheets. That means the real specs could be lower than what I quoted.

One transistor is already well out of spec, and the other is close to it. This is not good engineering.

Olin Lathrop
sumber
1
Thanks. The transistors should only be dropping 38V each though surely, the resistor R3 is dropping the rest? I triple checked the wiring. Maybe my 2907s have a different pinout to my data sheet or something. I agree that the bang was quite big enough to indicate a dead short path through the transistors and zener.
Ian Bland
4

First, Google is your friend. A 1N4730 is a 3.9 volt zener.

That said, I'm inclined to believe that you either miswired your circuit or you used the wrong values of resistors. I'm especially inclined to think that R1 or R2 might have been 100 ohms, rather than 100k. At any rate, your nominal resistor values are large enough to prevent Magic Smoke Emission, so your circuit in some way was different from your schematic.

WhatRoughBeast
sumber
Yes, I used the wrong part number on the schematic, the actual zener was a BZX. I thought that about the resistor values too (which are correct) but if the transistors fail short there's a short cirucuit path that bypasses all the resistors, so I guess that's where the electrons went.
Ian Bland
1
VCE>50V will kill a lot of small signal BJTs. Not sure what he used, exactly. But that's a risk here. The 2907 comes in a 40V and a 60V variety, for example. And the PN2222 is 30V, with the A variety being 40V. It just seems reckless and I suspect he could have destroyed them even with that circuit. That 1M resistor isn't dropping much ΔV.
jonk
Never mind. Just saw his comment about using a 30V zener.
jonk
3
  • IF Vcemax for Q2 is 40V and beyond in secondary breakdown then Ve max is -12V

  • Vb for Q2 is 1/2 of Vz (D1=3.9) or -2V approx. this Vbe = -10V while spec is -5V ABSOLUTE MAX.

  • due to the catastrophic mode of failure for Vbe reverse ,

  • and your careless design,
  • only you are responsible for it's middle leg getting blown off, perhaps by construction errors.
Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
sumber
As said earlier I put the wrong zener part number on the schematic while compiling my question, it should be a 30V BZX85C. Obviously I can't prove I wired the breadboard correctly, but I triple checked the pinouts before and after powering it up.
Ian Bland
2

This is an easier way of getting +/-15V from your rails:

schematic

simulate this circuit – Schematic created using CircuitLab

R1 and R2 allow about 2.5mA to flow to the transistor bases and to the 16V zeners. The voltage at the emitters of the transistors will be about 0.7V less than the zener voltage or about +/-15.3V.

While this is a very simple and reliable circuit, note that it is not short-circuit or overload proof as a 3-terminal regulator would be.

There are a few linear regulators which can operate from your relatively high supply rails but they will not be all that cheap. Do a parametric search on a distributor or supplier web sites to find them. The negative regulator may be more of a problem, especially as your (presumably unregulated) rails might go considerably higher than 53V peak. While you can use the above circuit to drop down the voltage for a 3-terminal regulator you have to consider the worst-case conditions and how much dissipation the transistors will experience.

Spehro Pefhany
sumber
Thanks Spehro, this was basically what I was trying to do except clever me wondered if I could replace the two zeners with one, and then it all exploded. Shouldn't high resistance connections to the Q bases act as a crude current limit circuit? That was the reason for my 100k resistors in the original. Also, are the values of C1 critical? I haven't got any 100nF caps to hand, but I have got 1uF...
Ian Bland
1
@IanBland It will act as a very crude current limit but you don't want to go so low in zener/base current that you start getting rail voltages unduly modulated by the loads (and the beta is not well known). So you might typically get 0.5-1A with my values, which is going to burn up the transistors pretty quickly. There's nothing critical about the cap values. An emitter current sense resistor and a small signal transistor (per rail) could be used to limit the current more accurately, say to 50mA meaning a few watts dissipation so a small heatsink or copper on a PCB would save the transistors.
Spehro Pefhany
1

Reviewers rejected my latest edits to the question, and suggested to create a new answer, so:

Here is the schematic from the OP, completed with voltage sources and more appropriate zener resistors, for the recommended zener current of about 8.5 mA:

schematic

simulate this circuit – Schematic created using CircuitLab

And here is the result of the simulation using the Simulate This button:

screenshot of simulation

The zener is now a 1N4751A, 30 V at 8.5 mA, see these specs. Setting the correct part nr does NOT set the related zener voltage, I did that manualy in the circuit diagram editor. The zener resistors are now 4K7 for a zener current of about 8.5 mA.

After adding voltage sources the simulation runs and results in about +/- 15.0 V over the zener and +/- 14.5 V over the output resistor.

Perfect! This circuit seems to do what is expected from it.

As for the blown parts: that must be something like a wrong connection, as suggested by one of the commenters.

Roland
sumber