Dua cara untuk mengurangi sistem 12 volt menjadi 4 volt adalah dengan menggunakan pembagi tegangan atau dioda Zener.
Pembagi tegangan dibuat dari resistor yang ditempatkan secara seri. Tegangan input dibagi menjadi output yang tergantung pada nilai resistor yang digunakan. Mereka mematuhi Hukum Ohm, di mana tegangan sebanding dengan arus dengan resistansi sebagai konstanta proporsionalitas.
Dioda zener adalah dioda yang berfungsi seperti sumber DC ketika dibias mundur atau ditempatkan mundur dalam rangkaian. Mereka harus digunakan dengan resistor pembatas arus agar tetap dalam persyaratan daya pabrikan.
Pelajari Hukum Ohm untuk resistor secara seri. Mereka digunakan sebagai pembagi tegangan. Persamaan untuk yang sangat mendasar dengan dua resistor adalah Vout = Vin * (R2/(R1 + R2)), di mana tegangan keluaran yang diinginkan diukur pada R2.
Buatlah pembagi tegangan yang menghasilkan 4 volt. Pasang sisi positif dari sumber 12 volt ke salah satu sisi resistor 660 ohm, yaitu R1. Hubungkan ujung bebasnya ke satu sisi resistor 330-ohm, yaitu R2. Hubungkan terminal R2 yang tersisa ke sisi negatif catu daya.
Tempatkan multimeter pada pengaturan tegangan DC. Ukur tegangan keluaran pada R2. Atau, ukur output antara dua resistor dengan memasang kabel dan menempatkan satu probe di atasnya dan yang lainnya pada kabel di ground. Outputnya harus sekitar 4 volt.
Tinjau spesifikasi dan resistansi dan formula daya untuk dioda 1N4731A. Ini menghasilkan 4,3 volt yang stabil, dan memiliki peringkat daya 1 watt. Ini juga memiliki arus Izm maksimum 1 W/ 4,3 V = 233 mA. Arus Zener maksimum yang menggunakan resistor 330 ohm adalah (Vin – Vout)/R = 12 V – 4,3 V/330 ohm = 23 mA. Ini berada dalam Izm dan juga dalam peringkat daya dioda, karena P = IV = 23 mA*4,3 V = 100 mW.
Buatlah rangkaian dengan dioda Zener dan resistor 330 ohm secara seri. Pasang sisi positif dari sumber listrik 12 volt ke salah satu sisi resistor. Kawat ujung resistor yang lain ke sisi bias terbalik dari dioda Zener, yang merupakan sisi yang ditunjukkan oleh tanda. Hubungkan terminal dioda yang tersisa ke sisi negatif dari sumber 12 volt.
Referensi
- Prinsip Elektronik; Albert Malvino; 1999
- Memulai Elektronika; Forrest Mims III; 2000
- Seni Elektronika; Paul Horowitz dan Bukit Winfield; 1997
Tips
- Dioda Zener dapat dipasangkan dengan rangkaian pengikut emitor op-amp jika diperlukan arus keluaran yang lebih tinggi.
- Perhitungan ini tidak memperhitungkan resistansi Zener, yang penting untuk pengukuran presisi.
Peringatan
- Zener harus dibias mundur, atau akan berperilaku seperti dioda silikon biasa.
- Semikonduktor adalah perangkat sensitif. Pastikan untuk tidak melebihi peringkat daya, arus, dan suhu yang ditentukan oleh pabrikan.
- Selalu berhati-hati saat membangun sirkuit listrik untuk menghindari membakar diri sendiri atau merusak peralatan Anda.
tentang Penulis
Kim Lewis adalah seorang programmer profesional dan pengembang web. Dia telah menjadi penulis teknis selama lebih dari 10 tahun dan telah menulis artikel untuk bisnis dan pemerintah federal. Lewis memegang gelar Bachelor of Science, dan kadang-kadang mengajar kelas tentang cara memprogram untuk Internet.
Kredit Foto
Gambar Polka Dot/Gambar Polka Dot/Getty