Como reduzir a tensão em um sistema de 12 volts para 4 volts

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.

instagram story viewer

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.

Créditos fotográficos

Imagens de bolinhas / bolinhas / Imagens Getty

Teachs.ru
  • Compartilhar
instagram viewer