Fazendo circuito regulador de tensão de 3,3 V, 5 V com diodos e transistores

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Nesta postagem, aprendemos a fazer circuitos reguladores de tensão de 3,3V, 5V a partir de fontes de tensão mais altas, como 12V ou uma fonte de 24V sem ICs.

ICs lineares

Normalmente, uma tensão de redução de uma fonte de tensão mais alta é obtida usando um IC linear, como uma série 78XX regulador de tensão IC ou um conversor de buck.



Ambas as opções acima podem ser caras e / ou complexas para obter uma determinada tensão desejada rapidamente para uma aplicação específica.

Diodos Zener

Diodo Zener s também se tornam úteis quando se trata de obter uma tensão mais baixa de uma fonte mais alta; no entanto, você não pode obter corrente suficiente de um grampo de tensão de diodo zener. Isso ocorre porque os diodos zener normalmente envolvem um resistor de alto valor para se proteger de altas correntes, o que restringe a passagem de corrente mais alta para a saída a apenas miliamperes, o que na maioria das vezes se torna insuficiente para uma carga associada.



Uma maneira rápida e limpa de obter 3,3 V ou Regulamento 5V ou qualquer outro valor desejado de uma dada fonte de tensão mais alta é usar diodos em série conforme mostrado no diagrama a seguir.

Usando diodos retificadores para diminuir a tensão

No diagrama acima, podemos ver cerca de 10 diodos sendo usados ​​para adquirir uma saída de 3 V na extremidade extrema, enquanto outros valores correspondentes também podem ser vistos na forma de níveis de 4,2 V, 5 V e 6 V através dos diodos de queda relevantes.

Sabemos que normalmente um diodo retificador é caracterizado por cair cerca de 0,6 V através de si mesmo, o que significa que qualquer potencial alimentado no ânodo de um diodo irá gerar uma saída em seu cátodo que normalmente seria aproximadamente 0,6 V menor que a entrada em seu ânodo.

Aproveitamos a vantagem do recurso acima para atingir os potenciais de tensão mais baixos indicados a partir de uma determinada fonte mais alta.

Usando diodo 1N4007 para corrente de 1 Amp

No diagrama 1N4007 são mostrados diodos que podem produzir não mais do que 100mA, embora os diodos 1N4007 sejam classificados para lidar com até 1 ampère, é necessário garantir que os diodos não comecem a aquecer, caso contrário, isso resultaria em tensões mais altas sendo permitidas .

Como o diodo aquece a queda nominal através dele começa a retroceder para zero, é por isso que não mais do que 100mA máx. Deve ser esperado do projeto acima para prevenir o superaquecimento e permitir uma resposta ótima do projeto.

Para correntes mais altas, pode-se optar por diodos com classificação mais alta, como 1N5408 (0,5 amperes máx.) Ou 6A4 (2 amperes máx.) Etc.

A desvantagem do projeto acima é que ele não produz valores potenciais precisos na saída e, portanto, pode não ser adequado para aplicações onde referências de tensão personalizadas podem ser necessárias ou para aplicações onde o parâmetro de carga pode ser crucial em termos de suas especificações de tensão.

Para tais aplicações, a seguinte configuração pode se tornar muito desejável e útil:

Usando um Emissor Seguidor BJT

O diagrama acima mostra um simples seguidor de emissor configuração usando um BJT e alguns resistores.

A ideia é autoexplicativa, aqui o potenciômetro é usado para ajustar a saída a qualquer nível desejado desde 3V ou inferior ao nível máximo de entrada alimentado, embora a saída máxima disponível seja sempre menor que 0,6V do que a tensão de entrada aplicada.

A vantagem de incorporar um BJT para fazer regulador de 3,3 V ou 5 V circuito é que ele permite que você alcance qualquer tensão desejada usando um número mínimo de componentes.

Também permite que cargas de corrente mais altas sejam usadas nas saídas, além disso, a tensão de entrada não tem restrições e pode ser aumentada de acordo com a capacidade de manuseio do BJT e por alguns pequenos ajustes nos valores do resistor.

No exemplo dado, uma entrada de 12 V a 24 V pode ser vista, que pode ser adaptada para qualquer nível desejado, como 3,3 V, 6 V, 9 V, 12 V, 15 V, 18 V, 20 V ou qualquer outro valor intermediário simplesmente movendo o botão do incluído potenciômetro .




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