הכנת מעגל רגולטור מתח 3.3V, 5V עם דיודות וטרנזיסטורים

בפוסט זה אנו לומדים ליצור מעגלי ויסות מתח של 3.3 וולט, 5 וולט ממקורות מתח גבוהים יותר, כגון 12 וולט או מקור 24 וולט ללא IC.

ICs לינאריות

בדרך כלל מתקבל מתח ירידה ממקור מתח גבוה יותר באמצעות IC ליניארי כמו סדרת 78XX ויסות מתח IC או ממיר באק.

שתי האפשרויות לעיל יכולות להיות יקרות ו / או אפשרויות מורכבות להשגת מתח רצוי מסוים במהירות עבור יישום מסוים.

דיודות זנר

דיודת זנר הם גם הופכים שימושיים כשמדובר בהשגת מתח נמוך יותר ממקור גבוה יותר, אולם אינך יכול לקבל זרם מספיק ממהדק מתח של דיודת זנר. זה קורה מכיוון שדיודות זנר כוללות בדרך כלל נגד בעל ערך גבוה להגנה על עצמו מפני זרמים גבוהים, המגביל את מעבר הזרם הגבוה יותר ליציאה למיליאמפ בלבד, אשר לרוב הופך למספיק עבור עומס משויך.

דרך מהירה ונקייה להפיק 3.3 וולט או ויסות 5V או כל ערך אחר רצוי ממקור מתח גבוה נתון הוא להשתמש בדיודות סדרתיות כפי שמוצג בתרשים הבא.

שימוש בדיודות מיישר להפלת מתח

בתרשים לעיל אנו יכולים לראות כ -10 דיודות המשמשות לרכישת יציאת 3V בקצה הקיצוני, בעוד שערכים מקבילים אחרים ניתן לראות גם בצורה של רמות 4.2V, 5V ו- 6V על פני דיודות הצניחה הרלוונטיות.

אנו יודעים שבדרך כלל דיודת מיישר מאופיינת בצניחה של 0.6 וולט על עצמה, כלומר כל פוטנציאל המוזן באנודה של דיודה ייצור תפוקה בקתודה שלה, אשר תהיה בדרך כלל כ 0.6V פחות מהכניסה באנודה שלה.

אנו מנצלים את התכונה לעיל על מנת להשיג את פוטנציאל המתח הנמוך המצוין מהספק גבוה נתון.

שימוש בדיודה 1N4007 לזרם אמפר אחד

בתרשים מוצגות דיודות 1N4007 שעשויות להניב לא יותר מ 100mA, למרות שדיודות 1N4007 מדורגות להתמודד עד 1 אמפר, יש לוודא שהדיודות לא יתחילו להתחמם, אחרת זה יביא למעבר גבוה יותר של מתח. .

מכיוון שכאשר הדיודה מתחממת הנפילה המדורגת היא מתחילה לנסוג לכיוון אפס, לכן מן העיצוב הנ'ל לא צריך לצפות ליותר מ- 100mA מקסימום כדי למנוע חימום יתר ומאפשר תגובה אופטימלית מהעיצוב.

לזרמים גבוהים יותר ניתן לבחור בדיודות בעלות דירוג גבוה יותר כגון 1N5408 (מקסימום 0.5 אמפר) או 6A4 (מקסימום 2 אמפר) וכו '.

החיסרון בתכנון הנ'ל הוא בכך שהוא אינו מייצר ערכי פוטנציאל מדויקים בפלט ולכן לא יתאים ליישומים שבהם ייתכן שיהיה צורך בהפניות מתח מותאמות אישית או ליישומים שבהם פרמטר העומס יכול להיות קריטי מבחינת מפרט המתח שלו.

עבור יישומים כאלה התצורה הבאה עשויה להיות מאוד רצויה ושימושית:

שימוש ב- BJT של עוקב פולט

התרשים לעיל מראה פשוט חסיד פולט תצורה באמצעות BJT וכמה נגדים.

הרעיון הוא מובן מאליו, כאן הסיר משמש להתאמת הפלט לכל רמה רצויה ממש מ -3 וולט או נמוך יותר לרמת הקלט המוזנת המרבית, אם כי הפלט הזמין המקסימלי יהיה תמיד פחות מ -0.6 וולט ממתח הקלט המופעל.

היתרון בשילוב א BJT להכנת רגולטור 3.3V או 5V המעגל הוא שהוא מאפשר לך להשיג כל מתח רצוי באמצעות מספר מינימלי של רכיבים.

זה גם מאפשר להשתמש בעומסי זרם גבוהים יותר ביציאות, יתר על כן למתח הכניסה אין מגבלות והוא עשוי להיות מוגבר בהתאם ליכולת הטיפול של BJT ועל ידי כמה שינויים קלים בערכי הנגד.

בדוגמה הנתונה ניתן לראות קלט של 12 וולט ל -24 וולט, אשר ניתן להתאים לכל רמה רצויה כמו 3.3V, 6V, 9V, 12V, 15V, 18V, 20V או לכל ערך ביניים אחר פשוט על ידי סיבוב כפתור הכלול פוטנציומטר .