Membuat Rangkaian Regulator Tegangan 3,3V, 5V dengan Dioda dan Transistor

Dalam posting ini kita belajar membuat rangkaian pengatur tegangan 3.3V, 5V dari sumber tegangan yang lebih tinggi, seperti sumber 12V atau 24V tanpa IC.

IC linier

Biasanya tegangan step down dari sumber tegangan yang lebih tinggi diperoleh dengan menggunakan IC linier seperti seri 78XX IC pengatur tegangan atau konverter uang.

Kedua opsi di atas bisa jadi mahal dan / atau opsi kompleks untuk mendapatkan voltase tertentu yang diinginkan dengan cepat untuk aplikasi tertentu.

Dioda Zener

Dioda zener s juga menjadi berguna ketika datang untuk mencapai tegangan yang lebih rendah dari sumber yang lebih tinggi, namun Anda tidak bisa mendapatkan arus yang cukup dari penjepit tegangan dioda zener. Hal ini terjadi karena dioda zener biasanya melibatkan resistor bernilai tinggi untuk melindungi dirinya sendiri dari arus tinggi, yang membatasi aliran arus yang lebih tinggi ke keluaran menjadi hanya miliamp, yang sebagian besar menjadi tidak mencukupi untuk beban terkait.

Cara cepat dan bersih untuk mendapatkan 3.3V atau Regulasi 5V atau nilai lain yang diinginkan dari sumber tegangan lebih tinggi yang diberikan adalah dengan menggunakan dioda seri seperti yang ditunjukkan pada diagram berikut.

Menggunakan Dioda Penyearah untuk Menjatuhkan Tegangan

Dalam diagram di atas, kita dapat melihat sekitar 10 dioda yang digunakan untuk memperoleh keluaran 3V di ujung yang paling ekstrim, sementara nilai lain yang sesuai juga dapat dilihat dalam bentuk level 4.2v, 5v dan 6V di seluruh dioda pelepasan yang relevan.

Kita tahu bahwa biasanya dioda penyearah dicirikan untuk turun sekitar 0,6V dengan sendirinya, yang berarti setiap potensi yang diumpankan pada anoda dioda akan menghasilkan keluaran pada katoda yang biasanya kira-kira 0,6V lebih kecil dari masukan pada anoda.

Kami memanfaatkan fitur di atas untuk mencapai potensi tegangan rendah yang ditunjukkan dari suplai yang lebih tinggi.

Menggunakan Diode 1N4007 untuk Arus 1 Amp

Dalam diagram dioda 1N4007 ditunjukkan yang mungkin menghasilkan tidak lebih dari 100mA, meskipun dioda 1N4007 dinilai untuk menangani hingga 1amp, perlu dipastikan bahwa dioda tidak mulai memanas, jika tidak maka akan mengakibatkan tegangan yang lebih tinggi dibiarkan lewat .

Karena saat dioda memanaskan penurunan pengenal di atasnya mulai surut menuju nol, itulah mengapa tidak lebih dari 100mA maks yang diharapkan dari desain di atas untuk mencegah pemanasan berlebih dan memungkinkan respons yang optimal dari desain.

Untuk arus yang lebih tinggi, seseorang dapat memilih dioda dengan nilai lebih tinggi seperti 1N5408 (maks 0,5amp) atau 6A4 (maks 2amp) dll.

Kelemahan dari desain di atas adalah tidak menghasilkan nilai potensial yang akurat pada keluaran dan oleh karena itu mungkin tidak cocok untuk aplikasi di mana referensi tegangan yang disesuaikan mungkin diperlukan atau untuk aplikasi di mana parameter beban dapat menjadi sangat penting dalam hal spesifikasi tegangannya.

Untuk aplikasi semacam itu, konfigurasi berikut bisa menjadi sangat diinginkan dan berguna:

Menggunakan BJT Pengikut Emitter

Diagram di atas menunjukkan secara sederhana pengikut emitor konfigurasi menggunakan BJT dan beberapa resistor.

Idenya cukup jelas, di sini pot digunakan untuk menyesuaikan output ke level yang diinginkan langsung dari 3V atau lebih rendah ke level input makan maksimum, meskipun output maksimum yang tersedia akan selalu kurang dari 0,6V dari tegangan input yang diterapkan.

Keuntungan menggabungkan a BJT untuk membuat regulator 3.3V atau 5V sirkuit memungkinkan Anda untuk mencapai tegangan yang diinginkan menggunakan jumlah minimum komponen.

Ini juga memungkinkan beban arus yang lebih tinggi untuk digunakan pada output, apalagi tegangan input tidak memiliki batasan dan dapat ditingkatkan sesuai kapasitas penanganan BJT dan dengan beberapa perubahan kecil pada nilai resistor.

Dalam contoh yang diberikan, input 12V hingga 24V dapat dilihat, yang dapat disesuaikan ke level apa pun yang diinginkan seperti 3,3V, 6V, 9V, 12V, 15V, 18V, 20V atau ke nilai menengah lainnya hanya dengan menjentikkan kenop yang disertakan potensiometer .