Două modalități de a reduce un sistem de 12 volți la 4 volți sunt utilizarea separatoarelor de tensiune sau a diodelor Zener.
Separatoarele de tensiune sunt realizate din rezistoare plasate în serie. Tensiunea de intrare este împărțită într-o ieșire care depinde de valoarea rezistențelor utilizate. Ei respectă legea lui Ohm, unde tensiunea este proporțională cu curentul, cu rezistența ca constantă a proporționalității.
Diodele Zener sunt diode care funcționează ca sursele de curent continuu atunci când sunt polarizate invers sau plasate înapoi în circuite. Acestea trebuie utilizate cu un rezistor de limitare a curentului pentru a rămâne în limitele cerințelor de putere ale producătorului.
Studiați legea lui Ohm pentru rezistențe în serie. Sunt folosite ca divizoare de tensiune. Ecuația pentru una foarte de bază cu două rezistențe este Vout = Vin * (R2 / (R1 + R2)), unde tensiunea de ieșire dorită este măsurată peste R2.
Construiți un divizor de tensiune care dă 4 volți. Atașați partea pozitivă a sursei de 12 volți la o parte a rezistorului de 660 ohmi, care este R1. Conectați capătul liber la o parte a rezistorului de 330 ohmi, care este R2. Conectați terminalul rămas al lui R2 la partea negativă a sursei de alimentare.
Așezați multimetrul pe o tensiune DC. Măsurați tensiunea de ieșire pe R2. Alternativ, măsurați ieșirea dintre cele două rezistențe prin atașarea unui fir și plasarea unei sonde pe acesta și cealaltă pe un fir la sol. Ieșirea ar trebui să fie de aproximativ 4 volți.
Revedeți specificațiile și formulele de rezistență și putere pentru dioda 1N4731A. Emite o putere stabilă de 4,3 volți și are o putere nominală de 1 watt. De asemenea, are un curent maxim Izm de 1 W / 4,3 V = 233 mA. Curentul maxim Zener care utilizează rezistorul de 330 ohmi este (Vin - Vout) / R = 12 V - 4,3 V / 330 ohm = 23 mA. Acest lucru se află în Izm și, de asemenea, în puterea diodei, deoarece P = IV = 23 mA * 4,3 V = 100 mW.
Construiți un circuit cu dioda Zener și rezistorul de 330 ohmi în serie. Atașați partea pozitivă a sursei de alimentare de 12 volți pe o parte a rezistorului. Conectați celălalt capăt al rezistorului la partea polarizată invers a diodei Zener, care este partea indicată printr-un semn. Conectați borna diodă rămasă la partea negativă a sursei de 12 volți.
Referințe
- Principii electronice; Albert Malvino; 1999
- Noțiuni introductive în electronică; Forrest Mims III; 2000
- Arta electronicii; Paul Horowitz și Winfield Hill; 1997
sfaturi
- Dioda Zener poate fi asociată cu un circuit emițător-adept op-amp dacă este necesar un curent de ieșire mai mare.
- Aceste calcule nu iau în considerare rezistența Zener, care este importantă pentru măsurători de precizie.
Avertizări
- Zenerul trebuie să fie polarizat invers, altfel se va comporta ca o diodă de siliciu obișnuită.
- Semiconductorii sunt dispozitive sensibile. Asigurați-vă că nu depășiți puterea, curentul și temperatura specificate de producător.
- Aveți întotdeauna precauție atunci când construiți circuite electrice pentru a evita arderea dvs. sau deteriorarea echipamentului.
Despre autor
Kim Lewis este un programator profesionist și dezvoltator web. A fost scriitoare tehnică de mai bine de 10 ani și a scris articole pentru companii și guvernul federal. Lewis este licențiat în științe și, ocazional, predă cursuri despre cum să programezi pentru internet.
Credite foto
Polka Dot Images / Polka Dot / Getty Images