Dva způsoby, jak snížit 12voltový systém na 4 volty, jsou použití děličů napětí nebo Zenerových diod.
Rozdělovače napětí jsou vyrobeny z odporů umístěných v sérii. Vstupní napětí je rozděleno na výstup, který závisí na hodnotě použitých rezistorů. Poslouchají Ohmův zákon, kde je napětí úměrné proudu s odporem jako konstantou úměrnosti.
Zenerovy diody jsou diody, které fungují jako stejnosměrné zdroje, když jsou v obvodech obrácené nebo předpjaté. Musí být použity s odporem omezujícím proud, aby zůstaly v rámci požadavků výrobce na napájení.
Studujte Ohmův zákon pro rezistory v sérii. Používají se jako rozdělovače napětí. Rovnice pro velmi základní se dvěma odpory je Vout = Vin * (R2 / (R1 + R2)), kde se požadované výstupní napětí měří přes R2.
Vytvořte dělič napětí, který poskytne 4 volty. Připojte kladnou stranu zdroje 12 V k jedné straně odporu 660 ohmů, což je R1. Připojte jeho volný konec k jedné straně 330-ohmového rezistoru, kterým je R2. Připojte zbývající svorku R2 na zápornou stranu napájecího zdroje.
Umístěte multimetr na nastavení stejnosměrného napětí. Změřte výstupní napětí na R2. Alternativně změřte výstup mezi dvěma odpory připojením vodiče a umístěním jedné sondy na něj a druhé na vodič na zemi. Výstup by měl být přibližně 4 volty.
Zkontrolujte specifikace a vzorce odporu a výkonu diody 1N4731A. Jeho výstup je stabilní 4,3 voltu a výkon 1 watt. Má také maximální proud Izm 1 W / 4,3 V = 233 mA. Maximální Zenerův proud pomocí odporu 330 ohmů je (Vin - Vout) / R = 12 V - 4,3 V / 330 ohm = 23 mA. To je v Izmu a také v rámci jmenovitého výkonu diody, protože P = IV = 23 mA * 4,3 V = 100 mW.
Vytvořte obvod se Zenerovou diodou a odporem 330 ohmů v sérii. Připojte kladnou stranu 12voltového zdroje energie k jedné straně rezistoru. Připojte druhý konec rezistoru na opačnou stranu Zenerovy diody, což je strana označená značkou. Připojte zbývající svorku diody k záporné straně 12voltového zdroje.
Reference
- Elektronické principy; Albert Malvino; 1999
- Začínáme s elektronikou; Forrest Mims III; 2000
- Umění elektroniky; Paul Horowitz a Winfield Hill; 1997
Tipy
- Zenerova dioda může být spárována s obvodem op-amp emitor-sledovač, pokud je zapotřebí vyšší výstupní proud.
- Tyto výpočty nezohledňují Zenerův odpor, který je důležitý pro přesná měření.
Varování
- Zener musí mít předpětí, jinak se bude chovat jako běžná křemíková dioda.
- Polovodiče jsou citlivá zařízení. Ujistěte se, že nepřekračujete jmenovité hodnoty výkonu, proudu a teploty stanovené výrobcem.
- Při budování elektrických obvodů buďte vždy opatrní, abyste zabránili popálení nebo poškození zařízení.
o autorovi
Kim Lewis je profesionální programátor a webový vývojář. Více než 10 let pracuje jako technická spisovatelka a píše články pro podniky a federální vládu. Lewis je držitelem titulu Bachelor of Science a příležitostně vyučuje kurzy programování pro internet.
Fotografické kredity
Polka Dot Images / Polka Dot / Getty Images