Deux façons de réduire un système de 12 volts à 4 volts consistent à utiliser des diviseurs de tension ou des diodes Zener.
Les diviseurs de tension sont constitués de résistances placées en série. La tension d'entrée est divisée en une sortie qui dépend de la valeur des résistances utilisées. Ils obéissent à la loi d'Ohm, où la tension est proportionnelle au courant avec la résistance comme constante de proportionnalité.
Les diodes Zener sont des diodes qui fonctionnent comme des sources de courant continu lorsqu'elles sont polarisées en inverse ou placées à l'envers dans les circuits. Ils doivent être utilisés avec une résistance de limitation de courant afin de respecter les exigences de puissance du fabricant.
Étudiez la loi d'Ohm pour les résistances en série. Ils sont utilisés comme diviseurs de tension. L'équation pour un très basique avec deux résistances est Vout = Vin * (R2/(R1 + R2)), où la tension de sortie souhaitée est mesurée sur R2.
Construisez un diviseur de tension qui donne 4 volts. Fixez le côté positif de la source de 12 volts à un côté de la résistance de 660 ohms, qui est R1. Connectez son extrémité libre à un côté de la résistance de 330 ohms, qui est R2. Câblez la borne restante de R2 au côté négatif de l'alimentation.
Placez le multimètre sur un réglage de tension continue. Mesurez la tension de sortie sur R2. Alternativement, mesurez la sortie entre les deux résistances en attachant un fil et en plaçant une sonde dessus et l'autre sur un fil à la terre. La sortie doit être d'environ 4 volts.
Passez en revue les spécifications et les formules de résistance et de puissance de la diode 1N4731A. Il produit une tension stable de 4,3 volts et une puissance nominale de 1 watt. Il a également un courant Izm maximum de 1 W/4,3 V = 233 mA. Le courant Zener maximal utilisant la résistance de 330 ohms est (Vin – Vout)/R = 12 V – 4,3 V/330 ohm = 23 mA. C'est dans Izm et également dans la puissance nominale de la diode, puisque P = IV = 23 mA * 4,3 V = 100 mW.
Construisez un circuit avec la diode Zener et la résistance de 330 ohms en série. Fixez le côté positif de la source d'alimentation de 12 volts à un côté de la résistance. Câblez l'autre extrémité de la résistance au côté polarisé en inverse de la diode Zener, qui est le côté indiqué par une marque. Connectez la borne de diode restante au côté négatif de la source de 12 volts.
Les références
- Principes électroniques; Albert Malvino; 1999
- Initiation à l'électronique; Forrest Mims III; 2000
- L'art de l'électronique; Paul Horowitz et Winfield Hill; 1997
Conseils
- La diode Zener peut être associée à un circuit émetteur-suiveur d'amplificateur opérationnel si un courant de sortie plus élevé est nécessaire.
- Ces calculs ne prennent pas en compte la résistance Zener, qui est importante pour les mesures de précision.
Mises en garde
- Le Zener doit être polarisé en inverse, sinon il se comportera comme une diode au silicium ordinaire.
- Les semi-conducteurs sont des dispositifs sensibles. Assurez-vous de ne pas dépasser les valeurs nominales de puissance, de courant et de température spécifiées par le fabricant.
- Soyez toujours prudent lorsque vous construisez des circuits électriques pour éviter de vous brûler ou d'endommager votre équipement.
A propos de l'auteur
Kim Lewis est un programmeur professionnel et développeur Web. Elle est rédactrice technique depuis plus de 10 ans et a écrit des articles pour les entreprises et le gouvernement fédéral. Lewis est titulaire d'un baccalauréat ès sciences et donne occasionnellement des cours sur la programmation pour Internet.
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