3,3 V: n, 5 V: n jännitesäätimen piirin tekeminen diodeilla ja transistoreilla

Tässä viestissä opimme tekemään 3,3 V: n, 5 V: n jännitesäätimen piirejä korkeampien jännitteiden lähteistä, kuten 12 V: n tai 24 V: n lähteistä ilman IC: itä.

Lineaariset IC: t

Normaalisti alempi jännite korkeammasta jännitelähteestä saadaan käyttämällä lineaarista IC: tä, kuten 78XX-sarja jännitteen säätimen IC tai buck-muunnin.

Molemmat yllä olevat vaihtoehdot voivat olla kalliita ja / tai monimutkaisia ​​vaihtoehtoja tietyn halutun jännitteen saamiseksi nopeasti tietylle sovellukselle.

Zener-diodit

Zener-diodi Niistä tulee myös hyödyllisiä, kun on kyse matalamman jännitteen saavuttamisesta korkeammasta lähteestä, mutta et voi saada riittävää virtaa zener-diodijännitepuristimesta. Tämä tapahtuu, koska zener-diodit sisältävät yleensä suuriarvoisen vastuksen suojaamaan itseään suurilta virroilta, mikä rajoittaa suuremman virran kulkemisen lähtöön vain milliampeereihin, mikä yleensä ei riitä siihen liittyvälle kuormitukselle.

Nopea ja puhdas tapa saada 3,3 V tai 5 V: n säätö tai mikä tahansa muu haluttu arvo tietystä korkeammasta jännitelähteestä on käyttää sarjadiodeja seuraavan kaavion mukaisesti.

Tasasuuntausdiodien käyttäminen jännitteen pudottamiseen

Yllä olevasta kaaviosta voimme nähdä noin 10 diodia, joita käytetään 3V-ulostulon hankkimiseen ääripäässä, kun taas muut vastaavat arvot voidaan nähdä myös 4,2v-, 5v- ja 6V-tasoina asianomaisten pudotusdiodien yli.

Tiedämme, että tyypillisesti tasasuuntaajadiodille on ominaista pudota noin 0,6 V: n yli itsensä, mikä tarkoittaa, että mikä tahansa diodin anodille syötetty potentiaali tuottaa katodissaan ulostulon, joka normaalisti olisi noin 0,6 V pienempi kuin anodin tulo.

Hyödynnämme yllä olevaa ominaisuutta saavuttaaksemme ilmoitetut pienemmät jännitepotentiaalit tietystä korkeammasta syötteestä.

1N4007-diodin käyttäminen 1 ampeerin virralle

Kaaviossa esitetään 1N4007-diodit, jotka saattavat tuottaa enintään 100 mA, vaikka 1N4007-diodien on arvioitu kestävän jopa 1 ampeeria, on varmistettava, että diodit eivät ala lämmetä, muuten tämä johtaisi suurempien jännitteiden kulkemiseen .

Koska kun diodi lämpenee nimellishäviön sen yli, se alkaa vetäytyä kohti nollaa, tästä syystä yllä olevasta rakenteesta ei pitäisi odottaa enempää kuin 100 mA maksimi ylilämmityksen estämiseksi ja optimaalisen vastauksen mahdollistamiseksi suunnittelulta.

Suuremmille virroille voidaan valita suuremmat nimellisdiodit, kuten 1N5408 (enintään 0,5 ampeeria) tai 6A4 (enintään 2 ampeeria) jne.

Yllä olevan suunnittelun haittana on, että se ei tuota tarkkoja potentiaaliarvoja lähdössä, joten se ei välttämättä sovi sovelluksiin, joissa voidaan tarvita räätälöityjä jänniteohjeita, tai sovelluksiin, joissa kuormitusparametri voi olla ratkaiseva sen jännitemääritysten suhteen.

Tällaisissa sovelluksissa seuraava kokoonpano voi tulla erittäin toivottavaksi ja hyödylliseksi:

Lähettimen seuraaja BJT: n käyttö

Yllä oleva kaavio näyttää yksinkertaisen lähettäjän seuraaja konfigurointi BJT: n ja muutaman vastuksen avulla.

Ajatus on itsestään selvä, tässä pottia käytetään lähtöjen säätämiseen mihin tahansa haluttuun tasoon 3 V: sta tai alemmasta suurimpaan syötettyyn tulotasoon, vaikka suurin käytettävissä oleva lähtö olisi aina alle 0,6 V kuin käytetty tulojännite.

A: n sisällyttämisen etu BJT 3,3 V: n tai 5 V: n säätimen valmistamiseen piiri on, että sen avulla voit saavuttaa haluamasi jännitteen käyttämällä vähimmäismäärää komponentteja.

Se sallii myös suurempien virtakuormien käytön lähdöissä, lisäksi tulojännitteellä ei ole rajoituksia ja sitä voidaan lisätä BJT: n käsittelykapasiteetin ja joidenkin pienempien vastuksen arvojen muutosten mukaan.

Annetussa esimerkissä voidaan nähdä 12 V: n - 24 V: n tulo, joka voidaan räätälöidä mille tahansa halutulle tasolle, kuten 3,3 V, 6 V, 9 V, 12 V, 15 V, 18 V, 20 V tai muulle väliarvolle yksinkertaisesti pyyhkäisemällä mukana toimitettu nuppi potentiometri .