En esta publicación aprendemos a hacer circuitos reguladores de voltaje de 3.3V y 5V a partir de fuentes de voltaje más alto, como una fuente de 12V o 24V sin circuitos integrados.
Circuitos integrados lineales
Normalmente, se obtiene un voltaje descendente de una fuente de voltaje más alto utilizando un IC lineal como una serie 78XX regulador de voltaje IC o un convertidor de dólar.
Ambas opciones pueden ser costosas y / o complejas para obtener rápidamente un voltaje deseado en particular para una aplicación en particular.
Diodos Zener
diodo Zener Los s también se vuelven útiles cuando se trata de lograr un voltaje más bajo de una fuente más alta, sin embargo, no puede obtener suficiente corriente de una pinza de voltaje de diodo Zener. Esto sucede porque los diodos Zener normalmente involucran una resistencia de alto valor para protegerse de las altas corrientes, lo que restringe el paso de una corriente más alta a la salida a solo miliamperios, que en su mayoría se vuelve insuficiente para una carga asociada.
Una forma rápida y limpia de derivar un 3.3V o Regulación 5V o cualquier otro valor deseado de una fuente de voltaje más alta dada es usar diodos en serie como se muestra en el siguiente diagrama.
Uso de diodos rectificadores para caída de voltaje
En el diagrama anterior, podemos ver que se utilizan aproximadamente 10 diodos para adquirir una salida de 3V en el extremo, mientras que otros valores correspondientes también se pueden ver en forma de niveles de 4.2v, 5v y 6V en los diodos de caída relevantes.
Sabemos que típicamente un diodo rectificador se caracteriza por caer alrededor de 0,6 V sobre sí mismo, lo que significa que cualquier potencial alimentado en el ánodo de un diodo generará una salida en su cátodo que normalmente sería aproximadamente 0,6 V menos que la entrada en su ánodo.
Aprovechamos la característica anterior para lograr los potenciales de voltaje más bajos indicados a partir de un suministro más alto dado.
Uso de diodo 1N4007 para corriente de 1 amperio
En el diagrama se muestran los diodos 1N4007 que pueden producir no más de 100 mA, aunque los diodos 1N4007 están clasificados para manejar hasta 1 amperio, debe asegurarse de que los diodos no comiencen a calentarse, de lo contrario, se permitiría el paso de voltajes más altos. .
Debido a que a medida que el diodo se calienta, la caída nominal comienza a retroceder hacia cero, es por eso que no se debe esperar más de 100 mA como máximo del diseño anterior para evitar el sobrecalentamiento y permitir una respuesta óptima del diseño.
Para corrientes más altas, se puede optar por diodos de mayor clasificación, como 1N5408 (0.5 amperios máx.) O 6A4 (2 amperios máx.), Etc.
El inconveniente del diseño anterior es que no produce valores de potencial precisos en la salida y, por lo tanto, podría no ser adecuado para aplicaciones donde pueden ser necesarias referencias de voltaje personalizadas o para aplicaciones donde el parámetro de carga podría ser crucial en términos de sus especificaciones de voltaje.
Para tales aplicaciones, la siguiente configuración podría resultar muy conveniente y útil:
Usando un seguidor de emisor BJT
El diagrama de arriba muestra un simple seguidor emisor configuración usando un BJT y algunas resistencias.
La idea se explica por sí misma, aquí el potenciómetro se utiliza para ajustar la salida a cualquier nivel deseado desde 3 V o menos hasta el nivel máximo de entrada de alimentación, aunque la salida máxima disponible siempre sería inferior a 0,6 V que el voltaje de entrada aplicado.
La ventaja de incorporar un BJT para hacer regulador de 3.3V o 5V circuito es que le permite alcanzar cualquier voltaje deseado utilizando un número mínimo de componentes.
También permite que se usen cargas de corriente más altas en las salidas, además, el voltaje de entrada no tiene restricciones y puede aumentarse según la capacidad de manejo del BJT y con algunos ajustes menores en los valores de la resistencia.
En el ejemplo dado, se puede ver una entrada de 12V a 24V, que se puede adaptar a cualquier nivel deseado, como 3.3V, 6V, 9V, 12V, 15V, 18V, 20V o cualquier otro valor intermedio simplemente presionando el botón perilla del incluido potenciómetro .
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