Два способи зменшити 12-вольтову систему до 4 вольт - це використовувати дільники напруги або стабілітрони.
Дільники напруги виготовляються з резисторів, розміщених послідовно. Вхідна напруга ділиться на вихідну, яка залежить від величини використовуваних резисторів. Вони підкоряються Закону Ома, де напруга пропорційна струму, а опір - константа пропорційності.
Стабілітрони - це діоди, які функціонують як джерела постійного струму, коли вони зміщені з зворотним зміщенням або розміщені в ланцюгах назад. Вони повинні використовуватися з резистором, що обмежує струм, щоб залишатися в межах вимог виробника до потужності.
Вивчіть закон Ома для резисторів послідовно. Вони використовуються як дільники напруги. Рівнянням для дуже базового з двома резисторами є Vout = Vin * (R2 / (R1 + R2)), де бажана вихідна напруга вимірюється над R2.
Побудуйте дільник напруги, який дає 4 вольт. Прикріпіть позитивну сторону 12-вольтового джерела до однієї сторони 660-омного резистора, який є R1. Підключіть його вільний кінець до однієї сторони 330-омного резистора, який є R2. Підключіть решту клеми R2 до негативної сторони джерела живлення.
Помістіть мультиметр на налаштування постійної напруги. Виміряйте вихідну напругу на R2. Крім того, виміряйте вихідну напругу між двома резисторами, прикріпивши провід і помістивши один зонд на нього, а другий на дріт на землю. Вихід повинен становити приблизно 4 вольт.
Перегляньте технічні характеристики та формули опору та потужності для діода 1N4731A. Він видає стабільних 4,3 вольт і має потужність 1 Вт. Він також має максимальний струм Izm 1 Вт / 4,3 В = 233 мА. Максимальний струм стабілітрона при використанні резистора 330 Ом становить (Vin - Vout) / R = 12 В - 4,3 В / 330 Ом = 23 мА. Це в межах Izm, а також в межах номінальної потужності діода, оскільки P = IV = 23 мА * 4,3 В = 100 мВт.
Побудуйте схему із стабілітроном і 330-омним резистором послідовно. Приєднайте позитивну сторону 12-вольтового джерела живлення до однієї сторони резистора. Підключіть інший кінець резистора до зворотньо зміщеної сторони стабілітрона, тобто сторони, позначеної позначкою. Підключіть решту діодної клеми до негативної сторони джерела 12 вольт.
Список літератури
- Електронні принципи; Альберт Мальвіно; 1999
- Початок роботи в електроніці; Форест Мімс III; 2000
- Мистецтво електроніки; Пол Горовіц та Уінфілд Хілл; 1997
Поради
- Стабілітрон може бути з'єднаний із схемою послідовного випромінювача операційного підсилювача, якщо потрібен більший вихідний струм.
- Ці розрахунки не враховують опір стабілітрона, що важливо для точних вимірювань.
Попередження
- Стабілітрон повинен мати зворотний зсув, інакше він поводитиметься як звичайний діод кремнію.
- Напівпровідники - це чутливі пристрої. Обов’язково не перевищуйте номінали потужності, струму та температури, вказані виробником.
- Завжди будьте обережні, будуючи електричні схеми, щоб уникнути опіку або пошкодження обладнання.
Про автора
Кім Льюїс - професійний програміст і веб-розробник. Вона працює технічним письменником більше 10 років і пише статті для бізнесу та федерального уряду. Льюїс має ступінь бакалавра і час від часу проводить уроки, як програмувати для Інтернету.
Фото кредити
Зображення в горошок / Горошок / Getty Images