Diyotlu ve Transistörlü 3.3V, 5V Voltaj Regülatör Devresinin Yapılması

Bu yazıda, 12V veya 24V gibi yüksek voltajlı kaynaklardan IC'siz 3.3V, 5V voltaj regülatör devreleri yapmayı öğreniyoruz.

Doğrusal IC'ler

Normalde, 78XX serisi gibi doğrusal bir IC kullanılarak daha yüksek bir voltaj kaynağından bir düşürme voltajı elde edilir. voltaj regülatörü IC veya bir buck dönüştürücü.

Yukarıdaki seçeneklerin her ikisi de, belirli bir uygulama için belirli bir istenen voltajı hızlı bir şekilde elde etmek için maliyetli ve / veya karmaşık seçenekler olabilir.

Zener Diyotları

Zener diyot Daha yüksek bir kaynaktan daha düşük bir voltaj elde etmek söz konusu olduğunda da yararlı olur, ancak bir zener diyot voltaj pensinden yeterli akımı alamazsınız. Bunun nedeni, zener diyotlarının normalde kendisini yüksek akımlardan korumak için yüksek değerli bir direnç içermesi ve bu da daha yüksek akımın çıkışa geçişini sadece miliamper ile sınırlandırması ve bu da çoğunlukla ilişkili bir yük için yetersiz hale gelmesidir.

3.3V veya daha fazlasını elde etmenin hızlı ve temiz bir yolu 5V düzenleme veya belirli bir yüksek voltaj kaynağından istenen herhangi bir başka değer, aşağıdaki diyagramda gösterildiği gibi seri diyotları kullanmaktır.

Düşürme Gerilimi İçin Doğrultucu Diyotların Kullanılması

Yukarıdaki diyagramda, en uç uçta 3V çıkış elde etmek için yaklaşık 10 diyot kullanıldığını görebiliriz, diğer karşılık gelen değerler de ilgili düşürme diyotlarında 4.2v, 5v ve 6V seviyeleri şeklinde görülebilir.

Tipik olarak bir doğrultucu diyotun kendi başına 0.6V civarında düşecek şekilde karakterize edildiğini biliyoruz, yani bir diyotun anotundan beslenen herhangi bir potansiyel, katodunda normalde anotundaki girişten yaklaşık 0.6V daha az olan bir çıktı üretecektir.

Verilen daha yüksek bir kaynaktan belirtilen daha düşük voltaj potansiyellerini elde etmek için yukarıdaki özelliğin avantajını kullanıyoruz.

1 Amper Akım için 1N4007 Diyot Kullanımı

Şemada 1N4007 diyotları gösterilmiş olup 100mA'dan fazla vermeyebilir, ancak 1N4007 diyotlar 1 amp'e kadar işleyecek şekilde derecelendirilmiş olsa da, diyotların ısınmaya başlamadığından emin olunması gerekir, aksi takdirde daha yüksek voltajların geçmesine izin verilir. .

Diyot ısındıkça, üzerindeki nominal düşüş sıfıra doğru çekilmeye başladığından, bu nedenle, aşırı ısınmayı önlemek ve tasarımdan en iyi yanıtı sağlamak için yukarıdaki tasarımdan maksimum 100mA'dan fazla beklenmemelidir.

Daha yüksek akımlar için, 1N5408 (maksimum 0.5amp) veya 6A4 (2amp maks.) Vb. Gibi daha yüksek dereceli diyotlar tercih edilebilir.

Yukarıdaki tasarımın dezavantajı, çıkışta doğru potansiyel değerleri üretmemesidir ve bu nedenle, özelleştirilmiş voltaj referanslarının gerekli olabileceği uygulamalar veya yük parametresinin voltaj özellikleri açısından çok önemli olduğu uygulamalar için uygun olmayabilir.

Bu tür uygulamalar için aşağıdaki konfigürasyon çok arzu edilir ve faydalı olabilir:

Bir Verici İzleyici BJT Kullanımı

Yukarıdaki şema basit bir yayıcı takipçisi BJT ve birkaç direnç kullanarak yapılandırma.

Fikir kendi kendini açıklayıcıdır, burada pot, çıkışı 3V veya daha düşük olan maksimum besleme giriş seviyesine kadar istenen herhangi bir seviyeye ayarlamak için kullanılır, ancak mevcut maksimum çıkış her zaman uygulanan giriş voltajından 0,6V'den daha az olacaktır.

Dahil etmenin avantajı 3.3V veya 5V regülatör yapmak için BJT devre, minimum sayıda bileşen kullanarak istediğiniz voltajı elde etmenizi sağlamasıdır.

Ayrıca, çıkışlarda daha yüksek akım yüklerinin kullanılmasına izin verir, ayrıca giriş voltajının herhangi bir kısıtlaması yoktur ve BJT'nin taşıma kapasitesine göre ve direnç değerlerinde bazı küçük değişikliklerle artırılabilir.

Verilen örnekte, 3,3V, 6V, 9V, 12V, 15V, 18V, 20V gibi istenen herhangi bir seviyeye veya basit bir şekilde hafifçe vurarak başka bir ara değere uyarlanabilen 12V ila 24V arasında bir giriş görülebilir. dahil topuzu potansiyometre .