Duas maneiras de reduzir um sistema de 12 volts para 4 volts são usar divisores de tensão ou diodos Zener.
Os divisores de tensão são feitos de resistores colocados em série. A tensão de entrada é dividida em uma saída que depende do valor dos resistores usados. Eles obedecem à Lei de Ohm, onde a tensão é proporcional à corrente com a resistência como a constante de proporcionalidade.
Os diodos Zener são diodos que funcionam como fontes CC quando são polarizados reversamente ou colocados ao contrário nos circuitos. Eles devem ser usados com um resistor limitador de corrente para permanecer dentro dos requisitos de energia do fabricante.
Estude a Lei de Ohm para resistores em série. Eles são usados como divisores de tensão. A equação para um muito básico com dois resistores é Vout = Vin * (R2 / (R1 + R2)), onde a tensão de saída desejada é medida em R2.
Construa um divisor de tensão que produza 4 volts. Conecte o lado positivo da fonte de 12 volts a um lado do resistor de 660 ohms, que é R1. Conecte sua extremidade livre a um lado do resistor de 330 ohms, que é R2. Conecte o terminal restante de R2 ao lado negativo da fonte de alimentação.
Coloque o multímetro em uma configuração de tensão DC. Meça a tensão de saída em R2. Como alternativa, meça a saída entre os dois resistores conectando um fio e colocando uma ponta de prova nele e a outra em um fio no aterramento. A saída deve ser de aproximadamente 4 volts.
Revise as especificações e fórmulas de resistência e potência para o diodo 1N4731A. Sua saída é de 4,3 volts estáveis e tem uma potência nominal de 1 watt. Ele também tem uma corrente Izm máxima de 1 W / 4,3 V = 233 mA. A corrente Zener máxima usando o resistor de 330 ohms é (Vin - Vout) / R = 12 V - 4,3 V / 330 ohm = 23 mA. Isso está dentro de Izm e também dentro da classificação de potência do diodo, uma vez que P = IV = 23 mA * 4,3 V = 100 mW.
Construa um circuito com o diodo Zener e o resistor de 330 ohms em série. Conecte o lado positivo da fonte de alimentação de 12 volts a um lado do resistor. Conecte a outra extremidade do resistor ao lado polarizado reversamente do diodo Zener, que é o lado indicado por uma marca. Conecte o terminal de diodo restante ao lado negativo da fonte de 12 volts.
Referências
- Princípios eletrônicos; Albert Malvino; 1999
- Introdução à Eletrônica; Forrest Mims III; 2000
- A Arte da Eletrônica; Paul Horowitz e Winfield Hill; 1997
Pontas
- O diodo Zener pode ser emparelhado com um circuito emissor-seguidor de amp op se for necessária uma corrente de saída mais alta.
- Esses cálculos não levam em consideração a resistência Zener, que é importante para medições de precisão.
Avisos
- O Zener deve ser polarizado reversamente, ou então se comportará como um diodo de silício regular.
- Semicondutores são dispositivos sensíveis. Certifique-se de não exceder as classificações de potência, corrente e temperatura especificadas pelo fabricante.
- Sempre tome cuidado ao construir circuitos elétricos para evitar queimar-se ou danificar seu equipamento.
Sobre o autor
Kim Lewis é programadora profissional e desenvolvedora da web. Ela é redatora técnica há mais de 10 anos e escreveu artigos para empresas e para o governo federal. Lewis é bacharel em ciências e, ocasionalmente, dá aulas sobre como programar para a Internet.
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