Понизить напряжение с 5 до 3 вольт
Несколько раз читал вопросы о понижении напряжения с в бортовой сети до 3 вольт. Выкладываю схему. Схема писалась для ма Подстроечным резистором, напряжение регулируется от 0 до 4,5 вольт. LM довольно слабовата. Забейте схемку в гугле или яндексе сами убедитесь.
Поиск данных по Вашему запросу:
Понизить напряжение с 5 до 3 вольт
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Как понизить напряжение с 12 В до 4 В?.
- Как понизить напряжение?
- Понизить напряжение с 5 до 3. 3 в ????
- Чем понизить напряжение
- Как уменьшить напряжение с 5 до 3.3 вольт?
- Arduino:Хакинг/Как переключиться с 5-вольтовой логики на 3,3-вольтовую
- Дамба: Как понизить напряжение. — Дамба
- Как понизить напряжение на выходе блока питания? + Вопрос по диоду.
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Самоделка на переменном all-audio.proтор напряжения 0-12В или делитель напряжения.
Как понизить напряжение с 12 В до 4 В?.
Поскольку плееры были предназначены для работы в автомобиле, а бортовая сеть автомобиля доставляет 12 Вольт, то каким-то образом нужно было понизить напряжения до номинала Вольт.
Конструкция DC-DC преобразователя довольно проста и основана на явлении спада напряжения, которое проходит через кристалл полупроводникового диода. Как известно, проходя через полупроводниковый диод, номинал постоянного напряжения спадает в районе 0,7 Вольт. Это обычные выпрямительные диоды с током 1 Ампер и с обратным напряжением порядка Вольт, желательно использовать именно эти диоды, поскольку они являются самым доступным и дешевым вариантом. Ни в коем случае не стоит использовать диоды с барьером Шоттки , на них спад напряжения слишком мал, следовательно, для наших целей они не подходят.
После диодов желательно поставить конденсатор электролит мкФ для сглаживания пульсаций и помех. В ходе работы диоды должны чуток перегреваться, но это вполне нормально. Весь монтаж можно выполнить на обычной макетной плате или же навесным образом, но не стоит забывать, что вибрации могут разрушить места припоев, поэтому в случае использования навесного варианта, диоды желательно приклеить друг к другу с помощью термоклея.
Аналогичным способом можно понизить напряжение бортовой сети автомобиля до 5 Вольт, для зарядки портативной цифровой электроники — планшетных компьютеров, навигаторов, GPS приемников и мобильных телефонов. Сразу после первого вояжа на машине с семьёй на море возникла идея сделать в автомобиле стационарную разводу розеток под USB для зарядки мобильных устройств. Кстати сейчас новые автомобили стали уже комплектовать с инверторами на В и соответственно розетками на 5В. Я таких машин ещё не встречал.
Да, в продаже если и есть адаптеры на для мобильных ПК то они предназначены для зарядки одного, максимум двух устройств при условии, что второе устройство не такое уж мощное. У меня в машине и так постоянно подключены 3 адаптера, но спрятаны они под колодкой предохранителей.
После дня пути обычно у пассажиров разрежаются все устройства и начинается возня с зарядками мобильников. Приходится даже свой навигатор отключать, чтобы зарядить чьё-нибудь устройство. Можно было сделать, как делают многие, покупают колодку на несколько адаптеров и сопли проводов тянутся по всему салону. И так требуется устройство выдающие положенные 5 вольт и мощностью 10 А. Прикинем: 4 телефона, потребляют около 1 А каждый, планшет порядка 2 А, навигатор больше 0,5 А видеорегистратор тоже 0,5 А и радар-детектор около 0,5 А.
В процессе было собрано 3 преобразователя, но не один не мог выдерживать и 3 А продолжительное время. Один так вообще загорелся. Да, моя плата далека от идеала, умение разводить плату сравнимо с талантом. Полевик с диодом расположил так, чтобы можно было прицепить практически любой радиатор, сделав плату чуть длиннее, а крепёж уже по месту.
Конденсатор электролитический С4 мкФ, 25В лучше 50В 1шт 5. Индуктивности DR1, DR2 типа гантелька 2шт 6. Трансформатор импульсный DR3 кольцевой 1шт 7. Индуктивность типа пенёк DR4 1шт 8.
Винтовой клемник J1 1шт 9. Резистор R1 1,2 кОм 1шт Резистор R2 3,6 кОм 1шт Резистор R3 5,6 кОм 1шт Резистор R4 2,2 кОм 1шт Резистор R5 2,2 кОм или 1 кОм на 1ват 1шт Микроконтроллер U1 MC Транзистор биполярный VT1 2SC 1шт Полевой транзистор IRL 1шт Панелька DIP8 1шт Корпус по произвольным размерам. Основные компоненты: это сама микросхема U1, импульсный трансформатор DR3, мощный N канальный полевик VT2 может быть любым используемый в цепях питания и диодная сборка VD2.
Трансформатор VD3 изготовил из такого же трансформатора с того самого БП. Кольцо из пресспермалоя, желтого цвета. Первичную обмотку набил проводом 2мм 22 витка, вторичную обмотку намотал проводом тоньше, 0,55 мм 44 витка.
Индуктивность типа пенёк DR4 тоже самое. Транзистор и диод разместил на радиаторе от того же БП. Всё собрал на печатной плате собственной разработки. В ходе лабораторных испытаний пришлось внести изменения в предложенную автором схему.
Дело в том что сам автор указывает на то что резистор R5 греется, даже замена на более мощный резистор проблему не решает.
В течении часа резистор этот у меня почернел и обуглился. Решил попробовать увеличить сопротивление до 2,2кОм и всё греться он перестал. Транзистор VT1, перестраховался, заменил на более мощный.
Трансформатор DR3 тоже сначала не много грелся, перемотал, добавил количество витков в первичную и во вторичную обмотки, стало 30 и Не знаю, что там с фронтами открытия полевого транзистора но схема работает нормально, при нагрузке в 2А устройство остаётся холодным. Радиаторы на транзистор и диод можно большие не ставить.
Розетки двойные под USB планирую врезать в одну в переднюю панель вместо кнопки-зглушки и вторую к задним пассажирам в подлокотник передних сидений.
Также думаю одинарную розетку в панель передней левой стойки и подвести питание к видеорегистратору который находится у зеркала.
По данной схеме можно собрать вообще универсальный блок питания, то есть добавить каскад преобразования из 12В в 19В для питания ноутбука, что планирую в будущем.
Как использовать стабилизаторы напряжения Знакомство со стабилитронами, расчет параметрического стабилизатора; использование интегральных стабилизаторов; конструкция простого тестера стабилитронов и другое. Диапазон входного напряжения от 4. MP представляет собой монолитный синхронный понижающий стабилизатор-преобразователь DC-DC постоянный в постоянный. Устройство объединяет миллионов МОП-транзисторов, которые обеспечивают 3A постоянного тока нагрузки в широком рабочем входном напряжении от 4.
Это устройство, доступный в SOIC корпусе с 8 выводами, обеспечивает очень компактное решение системы с минимальной зависимостью от внешних компонентов. Ваш e-mail не будет опубликован. Перейти к содержимому. Похожие записи: Деревянная ферма односкатная чертеж сборная 8 метров схема сборки Схема электропроводки плиты мечта 2 конфорки с духовкой Обвязка скважины на воду с накопительным баком схема Схема проходного двойного выключателя с трех мест.
Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован. MP представляет собой высокочастотный 1.
Как понизить напряжение?
Полезные советы. Повышающий преобразователь 3,6 — 5 вольт на MC Питание мультиметра от батарейки 1,5 вольта Мастер-класс своими руками. Как сделать экономичный светодиодный фонарик на одной батарейке DC-DC преобразователь с 1. Простой регулируемый блок питания 1, Вольт. Адаптер для газовой колонки-Клуб винокуров-Alco Distillers.
Мне нужно понизить напряжение от usb 5 вольт до 3 вольт. Хотелось бы это сделать на транзисторе или чем то подобном.
Понизить напряжение с 5 до 3.3 в ????
Сегодня мы разберём как из 5 вольт сделать 3 на примере прибора для удаления катышков. Данное руководство можно использовать для любого устройства с питанием 3 вольта. Как с помощью резистора уменьшить напряжение? Как подобрать резистор чтобы понизить напряжение? Провожу небольшой эксперимент, и объясняю результаты. Обсудить н. Краткий ликбез по типам низковольтных стабилизаторов напряжения и принципам их работы. Подробно о явлениях в трехфазной электропроводке возникающих в результате обрыва нулевого проводника. Повышенное напряжение в розетке.
Чем понизить напряжение
Перейти к содержимому. У вас отключен JavaScript. Некоторые возможности системы не будут работать. Пожалуйста, включите JavaScript для получения доступа ко всем функциям. Отправлено 18 Май —
Тема раздела Планеры, мотопланеры в категории Cамолёты — Общий ; Добрый день. Имеем: планер F5J, в крыле- высоковольтные машинки.
Как уменьшить напряжение с 5 до 3.3 вольт?
Немного погуглил но ничего дельного вроде не нашел. Суть такова, что у меня есть светодиоды на 3. Эта герлянда будет подсветкой в комнате, но включатся она будет по датчику движения. Как записать такую герлянду? Я так понимаю есть 2 способа: по-колхозски, просто понижать двумя резисторами до 3. Не подскажите, что лучше использовать?
Arduino:Хакинг/Как переключиться с 5-вольтовой логики на 3,3-вольтовую
Всем привет! Как понизить напряжение на выходе из аккумулятора 3,7 В до 0, В? Суть проблемы заключается в том, что хочу на оптическом приборе запитать фонарь подсветки напрямую от аккумулятора. Потому как на включение подсветки в нужный режим яркости, уходит много времени. Светодиод й подсветки рассчитан на 1,5 В максимум. Стало быть 3,7 В его могут просто сжечь проверять это не стану!
Всем Здравствуйте подскажите как из 9 вольт понизить до 3 (желательно самый просто способ) 9 вольт это блок питания для колонок, а надо понизить до 3 в. Батарейка «Крона» 9 вольт, а нужно вольт · Как понизить постоянное напряжение 12 вольт до 4 вольт? Матрица. Как записать.
Дамба: Как понизить напряжение. — Дамба
Понизить напряжение с 5 до 3 вольт
Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Arduino Электроника Железо Микроконтроллеры. Всем привет. Мне надо запитать wifi модуль esp
Как понизить напряжение на выходе блока питания? + Вопрос по диоду.
Есть старый блок питания от мобильного т. На выходе — 5,25 В. Нужно от него запитать приборчик, который работает от двух батареек АА. И если да, то какого сопротивления? Резистор будет гасить до трёх вольт только при условии постоянного тока потребления.
Есть простой способ понизить до 3 В?
Повысить переменное напряжение можно двумя способами — использовать трансформатор или автотрансформатор. Основная разница между ними состоит в том, что при использовании трансформатора есть гальваническая развязка между первичной и вторичной цепью, а при использовании автотрансформатора её нет. Гальваническая развязка — это отсутствие электрического контакта между первичной входной цепью и вторичной выходной. Рассмотрим часто возникающие вопросы. Если вы попали за границы нашей необъятной родины и электросети там отличаются от наших В, например, В, то чтобы поднять напряжение со до Вольт нужно использовать трансформатор, например, такой как изображен на рисунке ниже:. Трансформаторы обратимы, и, если на вторичную обмотку подать, те же В — на первичной появится В или другое повышенное значение, пропорциональные коэффициенту трансформации. Следующая проблема, с которой многие сталкиваются — низкое напряжение в электросети, особенно часто это наблюдается в частных домах и в гаражах.
Здравствуйте, гость Вход Регистрация. Правила Форума «Электрик». Файловый архив форумов. Искать только в этом форуме?
Понизить напряжение с 12 до 5 вольт – Как понизить напряжение с 12 на 5 вольт (резистор, микросхема)
Напряжение и сила тока – две основных величины в электричестве. Кроме них выделяют и ряд других величин: заряд, напряженность магнитного поля, напряженность электрического поля, магнитная индукция и другие. Практикующему электрику или электронщику в повседневной работе чаще всего приходится оперировать именно напряжением и током – Вольтами и Амперами. В этой статье мы расскажем именно о напряжении, о том, что это такое и как с ним работать.
Определение физической величины
Напряжение это разность потенциалов между двумя точками, характеризует выполненную работу электрического поля по переносу заряда из первой точки во вторую. Измеряется напряжение в Вольтах. Значит, напряжение может присутствовать только между двумя точками пространства. Следовательно, измерить напряжение в одной точке нельзя.
Потенциал обозначается буквой «Ф», а напряжение буквой «U». Если выразить через разность потенциалов, напряжение равно:
Если выразить через работу, тогда:
где A – работа, q – заряд.
Измерение напряжения
Напряжение измеряется с помощью вольтметра. Щупы вольтметра подключают на две точки напряжение, между которыми нас интересует, или на выводы детали, падение напряжения на которой мы хотим измерить. При этом любое подключение к схеме может влиять на её работу. Это значит, что при добавлении параллельно элементу какой-либо нагрузки ток в цепи изменить и напряжение на элементе измениться по закону Ома.
Вывод:
Вольтметр должен обладать максимально высоким входным сопротивлением, чтобы при его подключении итоговое сопротивление на измеряемом участке оставалось практически неизменным. Сопротивление вольтметра должно стремиться к бесконечности, и чем оно больше, тем большая достоверность показаний.
На точность измерений (класс точности) влияет целый ряд параметров. Для стрелочных приборов – это и точность градуировки измерительной шкалы, конструктивные особенности подвеса стрелки, качество и целостность электромагнитной катушки, состояние возвратных пружин, точность подбора шунта и прочее.
Для цифровых приборов – в основном точность подбора резисторов в измерительном делителе напряжения, разрядность АЦП (чем больше, тем точнее), качество измерительных щупов.
Для измерения постоянного напряжения с помощью цифрового прибора (например, мультиметра), как правило, не имеет значения правильность подключения щупов к измеряемой цепи. Если вы подключите положительный щуп к точке с более отрицательным потенциалом, чем у точки, к которой подключен отрицательный щуп – то на дисплее перед результатом измерения появится знак «–».
А вот если вы меряете стрелочным прибором нужно быть внимательным, При неправильном подсоединении щупов стрелка начнет отклоняться в сторону нуля, упрется в ограничитель. При измерении напряжений близких к пределу измерений или больше она может заклинить или погнуться, после чего о точности и дальнейшей работе этого прибора говорить не приходится.
Для большинства измерений в быту и в электронике на любительском уровне достаточно и вольтметра встроенного в мультиметры типа DT-830 и подобных.
Чем больше измеряемые значения – тем ниже требования к точности, ведь если вы измеряете доли вольта и у вас погрешность в 0.1В – это существенно исказит картину, а если вы измеряете сотни или тысяч вольт, то погрешность и в 5 вольт не сыграет существенной роли.
Что делать если напряжение не подходит для питания нагрузки
Для питания каждого конкретного устройства или аппарата нужно подать напряжение определенной величины, но случается, так что имеющийся у вас источник питания не подходит и выдает низкое или слишком высокое напряжение. Решается эта проблема разными способами, в зависимости от требуемой мощности, напряжения и силы тока.
Как понизить напряжение сопротивлением?
Сопротивление ограничивает ток и при его протекании падает напряжение на сопротивление (токоограничивающий резистор). Такой способ позволяет понизить напряжение для питания маломощных устройств с токами потребления в десятки, максимум сотни миллиампер.
Примером такого питания можно выделить включение светодиода в сеть постоянного тока 12 (например, бортовая сеть автомобиля до 14. 7 Вольт). Тогда, если светодиод рассчитан на питание от 3.3 В, током в 20 мА, нужен резистор R:
R=(14.7-3.3)/0.02)= 570 Ом
Но резисторы отличаются по максимальной рассеиваемой мощности:
Ближайший по номиналу в большую сторону – резистор на 0.25 Вт.
Именно рассеиваемая мощность и накладывает ограничение на такой способ питания, обычно мощность резисторов не превышает 5-10 Вт. Получается, что если нужно погасить большое напряжение или запитать таким образом нагрузку мощнее, придется ставить несколько резисторов т.к. мощности одного не хватит и ее можно распределить между несколькими.
Способ снижения напряжения резистором работает и в цепях постоянного тока и в цепях переменного тока.
Недостаток – выходное напряжение ничем нестабилизировано и при увеличении и снижении тока оно изменяется пропорционально номиналу резистора.
Как понизить переменное напряжение дросселем или конденсатором?
Если речь вести только о переменном токе, то можно использовать реактивное сопротивление. Реактивное сопротивление есть только в цепях переменного тока, это связно с особенностями накопления энергии в конденсаторах и катушках индуктивности и законами коммутации.
Дроссель и конденсатор в переменном токе могут быть использованы в роли балластного сопротивления.
Реактивное сопротивление дросселя (и любого индуктивного элемента) зависит от частоты переменного тока (для бытовой электросети 50 Гц) и индуктивности, оно рассчитывается по формуле:
где ω – угловая частота в рад/с, L-индуктивность, 2пи – необходимо для перевода угловой частоты в обычную, f – частота напряжения в Гц.
Реактивное сопротивление конденсатора зависит от его емкости (чем меньше С, тем больше сопротивление) и частоты тока в цепи (чем больше частота, тем меньше сопротивление). Его можно рассчитать так:
Пример использования индуктивного сопротивление – это питание люминесцентных ламп освещения, ДРЛ ламп и ДНаТ. Дроссель ограничивает ток через лампу, в ЛЛ и ДНаТ лампах он используется в паре со стартером или импульсным зажигающем устройством (пусковое реле) для формирования всплеска высокого напряжения включающего лампу. Это связано с природой и принципом работы таких светильников.
А конденсатор используют для питания маломощных устройств, его устанавливают последовательно с питаемой цепью. Такой блок питания называется «бестрансфоматорный блок питания с балластным (гасящим) конденсатором».
Очень часто встречают в качестве ограничителя тока заряда аккумуляторов (например, свинцовых) в носимых фонарях и маломощных радиоприемниках. Недостатки такой схемы очевидны – нет контроля уровня заряда аккумулятора, их выкипание, недозаряд, нестабильность напряжения.
Как понизить и стабилизировать напряжение постоянного тока
Чтобы добиться стабильного выходного напряжения можно использовать параметрические и линейные стабилизаторы. Часто их делают на отечественных микросхемах типа КРЕН или зарубежных типа L78xx, L79xx.
Линейный преобразователь LM317 позволяет стабилизировать любое значение напряжения, он регулируемый до 37В, вы можете сделать простейший регулируемый блок питания на его основе.
Если нужно незначительно снизить напряжение и стабилизировать его описанные ИМС не подойдут. Чтобы они работали должна быть разница порядка 2В и более. Для этого созданы LDO(low dropout)-стабилизаторы. Их отличие заключается в том, что для стабилизации выходного напряжение нужно, чтобы входное его превышало на величину от 1В. Пример такого стабилизатора AMS1117, выпускается в версиях от 1.2 до 5В, чаще всего используют версии на 5 и 3.3В, например в платах Arduino и многом другом.
Конструкция всех вышеописанных линейных понижающих стабилизаторов последовательного типа имеет существенный недостаток – низкий КПД. Чем больше разница между входным и выходным напряжением – тем он ниже. Он просто «сжигает» лишнее напряжение, переводя его в тепло, а потери энергии равны:
Компания AMTECH выпускает ШИМ аналоги преобразователей типа L78xx, они работают по принципу широтно-импульсной модуляции и их КПД равен всегда более 90%.
Они просто включают и выключают напряжение с частотой до 300 кГц (пульсации минимальны). А действующее напряжение стабилизируется на нужном уровне. А схема включения аналогичная линейным аналогам.
Как повысить постоянное напряжение?
Для повышения напряжения производят импульсные преобразователи напряжения. Они могут быть включены и по схеме повышения (boost), и понижения (buck), и по повышающе-понижающей (buck-boost) схеме. Давайте рассмотрим несколько представителей:
1. Плата на базе микросхемы XL6009
2. Плата на базе LM2577, работает на повышение и понижение выходного напряжения.
3. Плата преобразователь на FP6291, подходит для сборки 5 V источника питания, например powerbank. С помощью корректировке номиналов резисторов может перестраиваться на другие напряжения, как и любые другие подобные преобразователь – нужно корректировать цепи обратной связи.
4. Плата на базе MT3608
Здесь всё подписано на плате – площадки для пайки входного – IN и выходного – OUT напряжения. Платы могут иметь регулировку выходного напряжения, а в некоторых случая и ограничения тока, что позволяет сделать простой и эффективный лабораторный блок питания. Большинство преобразователей, как линейных, так и импульсных имеют защиту от КЗ.
Как повысить переменное напряжение?
Для корректировки переменного напряжения используют два основных способа:
Автотрансформатор – это дроссель с одной обмоткой. Обмотка имеет отвод от определенного количества витков, так подключаясь между одним из концов обмотки и отводом, на концах обмотки вы получаете повышенное напряжение во столько раз, во сколько соотносится общее количество витков и количество витков до отвода.
Промышленностью выпускаются ЛАТРы – лабораторные автотрансформаторы, специальные электромеханические устройства для регулировки напряжения. Очень широко применение они нашли в разработке электронных устройств и ремонте источников питания. Регулировка достигается за счет скользящего щеточного контакта, к которому подключается питаемое устройство.
Недостатком таких устройств является отсутствие гальванической развязки. Это значит, что на выходных клеммах может запросто оказаться высокое напряжение, отсюда опасность поражения электрическим током.
Трансформатор – это классический способ изменения величины напряжения. Здесь есть гальваническая развязка от сети, что повышает безопасность таких установок. Величина напряжения на вторичной обмотке зависит от напряжений на первичной обмотки и коэффициента трансформации.
Отдельный вид – это импульсные трансформаторы. Они работают на высоких частотах в десятки и сотни кГц. Используются в подавляющем большинстве импульсных блоках питания, например:
Зарядное устройство вашего смартфона;
Блок питания ноутбука;
Блок питания компьютера.
За счет работы на большой частоте снижаются массогабаритные показатели, они в разы меньше чем у сетевых (50/60 Гц) трансформаторов, количество витков на обмотках и, как следствие, цена. Переход на импульсные блоки питания позволил уменьшить габариты и вес всей современной электроники, снизить её потребление за счет увеличения кпд (в импульсных схемах 70-98%).
В магазинах часто встречаются электронные траснформаторы, на их вход подаётся сетевое напряжение 220В, а на выходе например 12 В переменное высокочастотное, для использования в нагрузке которая питается от постоянного тока нужно дополнительно устанавливать на выход диодный мост из высокоскоростных диодов.
Внутри находится импульсный трансформатор, транзисторные ключи, драйвер, или автогенераторная схема, как изображена ниже.
Достоинства – простота схемы, гальваническая развязка и малые размеры.
Недостатки – большинство моделей, что встречаются в продаже, имеют обратную связь по току, это значит что без нагрузки с минимальной мощностью (указано в спецификациях конкретного прибора) он просто не включится. Отдельные экземпляры оборудованы уже ОС по напряжению и работают на холостом ходу без проблем.
Используются чаще всего для питания 12В галогенных ламп, например точечные светильники подвесного потолка.
Заключение
Мы рассмотрели базовые сведения о напряжении, его измерении, а также регулировки. Современная элементная база и ассортимент готовых блоков и преобразователей позволяет реализовывать любые источники питания с необходимыми выходными характеристиками. Подробнее о каждом из способов можно написать отдельную статью, в пределах этой я постарался уместить базовые сведения, необходимые для быстрого подбора удобного для вас решения.
Привет друзья. Имеется блок питания 24в 4а. Подскажите, как изменить выходное напряжение на 18в без потери мощности.
Как уменьшить напряжение батареи
••• Джордж Дойл/Stockbyte/Getty Images
Обновлено 24 апреля 2017 г.
Джейсон Томпсон
Батареи бывают разных размеров. Некоторые могут выдавать полтора вольта, некоторые шесть, а некоторые даже 12 вольт, но ни одна батарея не предназначена, скажем, для пяти с половиной вольт или трех и восьмого вольта. Иногда вашему проекту электроники может просто понадобиться источник напряжения, который ниже, чем напряжение батареи, которое у вас есть. Когда это произойдет, вы можете уменьшить напряжение батареи до любого уровня, построив простую схему, называемую делителем напряжения.
- Multimeter
- Various resistors
- Calculator
- Perforated circuit board
- Soldering iron
- Solder
- 4 one-foot wires
- Wire strippers
- Battery case
С помощью мультиметра измерьте сопротивление в омах цепи, которую необходимо запитать. Это сопротивление, известное как сопротивление нагрузки, частично определяет, какие другие детали вам понадобятся для сборки делителя напряжения.
Выберите резистор наугад. Не имеет особого значения, какое электрическое сопротивление имеет этот резистор. Это может быть даже не тот резистор, который вам на самом деле нужно использовать. В этой цепи важны отношения сопротивлений, а не их абсолютные сопротивления.
Добавьте значение этого резистора в омах к значению сопротивления вашей нагрузки. Умножьте случайно выбранное сопротивление на сопротивление нагрузки. Разделите произведение на сумму. Результатом является эффективное сопротивление, которое эти два значения производят вместе.
Разделите напряжение батареи на новое более низкое напряжение, которое вы хотите получить. Это произведение является коэффициентом умножения для второго резистора, необходимого делителю напряжения.
Умножьте эффективное сопротивление на коэффициент умножения. Это значение, которое вам нужно для второго резистора делителя напряжения. Если вы не можете найти резистор с таким значением, выберите новый случайный резистор и начните весь процесс заново.
Согните выводы обоих резисторов прямо вниз и вставьте их в перфорированную печатную плату так, чтобы один шел сразу за другим. Неважно, в какую сторону они смотрят. Припаяйте их на место, коснувшись кончиком паяльника вывода резистора в том месте, где он касается платы. Припаяйте одну ножку первого резистора к одной ножке второго резистора.
Удалите один дюйм изоляции с каждого конца коротких проводов с помощью инструментов для зачистки проводов. Припаяйте провод к каждой из свободных ножек. Припаяйте другие концы этих проводов к клеммам батарейного отсека.
Припаяйте оставшиеся два провода к обеим сторонам меньшего резистора. Вы подключите эти провода к цепи нагрузки. Эта схема будет получать более низкое напряжение от вашей батареи.
Things You’ll Need
Похожие статьи
Ссылки
- Университет штата Джорджия Гиперфизика: делитель напряжения Он писал рекламные объявления, обзоры книг и видеоигр, технические статьи и дипломные работы. Он начал работать с Mechanical Turk, а затем начал заключать контракты с частными лицами и компаниями напрямую через Интернет.
Photo Credits
George Doyle/Stockbyte/Getty Images
Как подключить выход 3,3 В к входу 5 В. – next-hack.com
Введение
В предыдущей статье мы рассмотрели проблему сопряжения выходного сигнала 5 В с системой 3,3 В. В этой статье мы рассмотрим противоположную проблему: у нас есть выход 3,3 В, и нам нужно управлять системой 5 В.
Это очень типичная ситуация, когда у нас есть система 3,3 В (например, большинство 32-битных систем, таких как uChip), и нам нужно отправить данные в более старую систему 5 В.
Первый из В общем, нам нужно учитывать, с какой системой 5 В мы взаимодействуем. В В частности, нам нужно знать:
- Вход низкого и высокого уровня и выходные напряжения.
- Входной ток.
Для КМОП входы, входной ток обычно составляет около 1 мкА или меньше, поэтому нет такой заботы. Для устройств ТТЛ входной ток может быть даже больше 1 мА (см., например, техническое описание 7400). Поэтому при сопряжении с TTL входных данных, следует проявлять некоторую дополнительную осторожность, как мы объясним на в каждом конкретном случае.
Другой, и, что более важно, аспект представлен логическими уровнями.
На самом деле входы 5V TTL и 5V CMOS имеют разные логические уровни, поэтому некоторые решения, которые мы представим, будут адекватны для некоторых входов, но они не могут надежно работать для других типов входов.
Рис.1 Логические уровни выхода CMOS 3,3 В, входа TTL 5 В и входа CMOS 5 В.Основные способы подключения выхода 3,3 В к входу 5 В:
- Прямое подключение
- с использованием 74HCTXX-затвора (или других совместимых с 5-V TTL-внедорожным входом)
- с использованием смещения диода
- Смещение резистора
- BJT/MOSFET Inverter
- Series MOSFET
- SERVER SERVER
- RELESTATO /Изолятор
ПРЯМОЙ СОЕДИНЕНИЕ
Это самый простой способ. Это решение «почти всегда» работает, но с некоторыми важными предупреждениями.
Рис. 2. Возможно прямое соединение между 3,3-вольтовым КМОП-устройством и 5-вольтовым ТТЛ-устройством.Во-первых, при взаимодействии с TTL-входами любой «современный» выход CMOS будет работать, так как выходное напряжение высокого уровня CMOS 3,3 В близко к 3,3 В (примечание! Фактическое выходное напряжение зависит от выходного тока. Для сильно Нагруженные выходы, выходные уровни могут отличаться на 0,5 В и более!), тем не менее, минимальное входное напряжение высокого уровня для TTL составляет 2 В. Точно так же, если нагрузка не слишком велика, низкоуровневое выходное напряжение КМОП ниже, чем максимальные низкоуровневые входные напряжения ТТЛ.
Мы написали «современный» КМОП, потому что старые КМОП-микросхемы (например, серии CD4xxx) имеют очень высокий выходной импеданс, поэтому они не могут потреблять/отдавать слишком большой ток (обычно вы не хотите получать/отдавать более 0,5 мА). Попытка получить слишком большой ток приведет к слишком большому сдвигу выходного напряжения. Старые чипы TTL имеют входной ток, который может превышать 1 мА. Почти все современные устройства CMOS (например, GPIO микроконтроллеров) позволяют без проблем управлять гораздо более высоким током.
Во-вторых, при подключении к устройствам 5V CMOS этот может и работать, но ненадежно. Фактически, входное напряжение высокого уровня CMOS 5 В составляет 3,5 В. Это даже выше , чем максимальное выходное напряжение, которое можно ожидать от системы 3,3 В (т. е. 3,3 В).
И все же, почему это вообще работает? Ответ связан с фактическим пороговым логическим уровнем, который составляет 2,5 В для 5-вольтовой КМОП. Любое напряжение выше 2,5 В будет считываться как 1, а любое напряжение ниже 2,5 В будет считываться как 0.
Однако фактический пороговый уровень может меняться в зависимости от температуры и старения: работа в области между двумя логическими уровнями небезопасна. Любой шум или помехи могут привести к помехам на выходе. Если ваша система должна работать надежно, вам нужны другие решения, как показано ниже.Кроме того, следует соблюдать осторожность при управлении цифровым безгистерезисным вход близко к порогу логического уровня, так как произойдет потребление тока. В самом деле, рассмотрим простой инвертор CMOS, показанный ниже: когда входное напряжение близка к VDD/2, оба полевых МОП-транзистора находятся во включенном состоянии, поэтому прямое ток пути будет течь от VDD к GND.
Рис.3. Внутренняя схема инвертора CMOS. Если напряжение на сигнале «IN» близко к VDD/2, то оба MOSFET будут в состоянии ON, и ток будет течь между VDD и GND..Преимущества:
- Нет дополнительные компоненты!
- Быстрый
Недостатки:
- Уменьшенный запасы по шуму.
- Работы надежно только с некоторыми логическими семействами.
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАтвора 74HCTxx (или любого другого семейства логических устройств с TTL-совместимыми входами)
Семейство 74HCTxx представляет собой КМОП-устройства с TTL-совместимыми логическими уровнями (все остальные семейства 5-вольтовой логики, имеющие TTL-совместимые входные уровни, также будут работать). В частности, уровень входного высокого напряжения составляет 2 В, что значительно ниже высокого выходного напряжения КМОП. Вставляя любой логический вентиль (см. примеры ниже) с TTL-совместимыми входными уровнями между вашими системами, вы создаете подходящий преобразователь уровня напряжения.
Рис. 4. Любой неинвертирующий логический элемент с TTL-совместимыми входами может надежно работать как транслятор.Преимущества:
- Быстро
- Работает с устройствами CMOS и TTL
- Требуется только один блок питания.
Недостатки:
- Требуется внешняя ИС (и, возможно, ее развязывающий конденсатор)
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИОДНОГО СМЕЩЕНИЯ
С прямое подключение к входу 5V CMOS, мы увидели, что основной проблемой является высокое уровень выходного напряжения на выходе 3,3 В, который недостаточно высок, чтобы быть просто в безопасная область (максимум 3,3 В против минимума 3,5 В). Вместо этого максимальное напряжение входного сигнала CMOS низкого уровня составляет 30% от VDD, т. е. 1,5 В в системе 5 В. Следовательно, если мы могли бы добавить небольшое смещение к выходу CMOS, это было бы здорово. Для этого Причина, можно было бы просто добавить диод и подтягивающий резистор.
Однако в таким образом, ток будет поступать на защитные диоды выхода нашего 3.3V система. Такой ток должен быть как можно меньше, чтобы не повредить Система 3,3В.
Рис. 5. Схема выше вводит смещение от 0,7 до 1 В (в зависимости от значения R1). Однако обратный ток будет течь на выход, даже когда он находится в высоком состоянии. Это может вызвать проблемы с устройством 3,3 В.Лучше решение — использовать дополнительный диод. Так как новый диод подключен напрямую к шине 3,3 В (она не должна проходить через нашу ИС), ток будет течь желательно туда.
Рис. 6. В этой схеме, когда на выходе высокий уровень, ток будет течь не на выход, а через D2.Тем не менее, оба эти решения имеют внутреннюю проблему: если система 3,3 В действительно низкая мощность, то, конечно, он будет потреблять очень низкий ток. Если общий ток потребление меньше, чем ток, протекающий через резистор, то эффективно, шина 3,3 В будет питаться от 5 В через резистор и диод.
Это может быть проблемой, так как если система 3,3 В не потребляет достаточного тока, 3,3 В напряжение может увеличиться примерно до 4,3 В, что может привести к повреждению системы 3,3 В. сам.
Простое решение — поставить второй резистор, потребляющий ток не меньше, чем через D2 (около 1 В/R1. Следовательно, R2 должно быть в 3,3 раза больше R1 или меньше).
Рис. 7. Добавляя R2, номиналом не более чем в 3,3 раза превышающим R1, мы уверены, что ток, протекающий в D2, будет «рассеиваться», и не увеличит напряжение 3,3В.Значение подтягивающего резистора следует рассчитывать так, чтобы:
- достаточно низок, чтобы дать нам желаемую скорость.
- Это намного меньше входного импеданса (хотя в КМОП-устройстве это не так большая проблема).
- Это достаточно велико, чтобы не перегружать выходное напряжение CMOS, особенно при низком уровень. Это особенно проблема для выходных данных CMOS с относительно высоким выходное сопротивление (серия CD40xx).
- Это достаточно большой, чтобы избежать слишком большого тока, протекающего по шине 3,3 В.
- Это достаточно велик, чтобы поддерживать потребление тока на приемлемом уровне.
Преимущества:
- Дешевый
Недостатки:
- Гораздо медленнее, чем другие решения.
- Требуется тщательный выбор номинала резистора: чтобы избежать повреждений, получить достойную скорость и удерживать высокое и низкое напряжение в правильных диапазонах.
- Относительно высокое потребление тока.
- Требуется от 2 до 4 дополнительных компонентов.
- Низкий уровень шума.
- Требуется приводной выход с низким импедансом.
- Требуется относительно высокое входное сопротивление
СМЕЩЕНИЕ РЕЗИСТОРА
Мы можем ввести смещение также с помощью резистивного делителя.
Этот простой решение дешевле (но несколько медленнее), чем диодное смещение, и все еще имеет Проблема тока, протекающего на выходной контакт.
Рис. 8. Простой резисторный делитель позволит добавить смещение к нашему выходу 3,3В.Лучшим решением является добавление к выходу фиктивной нагрузки, которая будет поглощать ток, поступающий от 5 В через резисторы R1 и R2. Другой способ увидеть это состоит в том, что при отключении выхода с расчетным значением R1-R2-R3 образуют резистивный делитель, и напряжение на R3 будет не более 3,3 В. Значения, указанные на рисунках, выражены в терминах или общем значении «R».
Рис. 9. Добавление R3 позволит шунтировать на землю любой ток, поступающий от 5 В (вместо 3,3 В через выходной контакт), когда на выходе 3,3 В.Когда на выходе 0, напряжение будет 5В * (R2/(R1+R2)), т.е. 1В, что ниже порога 1,5В. Когда на выходе 3,3 В, напряжение будет 5 В * (R2/(R1+R2)) + 3,3 В * (R1/(R1+R2)) = 3,64 В. Лучших значений высокого уровня можно добиться, регулируя соотношение R1/R2, но вы должны учитывать, что напряжение должно быть меньше 1,5 В, когда на выходе 0 В.
Примечание: мы взяли 0 и 3,3 В в качестве выходных напряжений CMOS, когда выход низкий и высокий, соответственно. Хотя на этот раз нет проблем (если R3 не слишком низкий) с напряжением высокого уровня (поскольку оно подтягивается R1 + R2), напряжение низкого уровня будет увеличиваться в соответствии с током, протекающим на выходе.
Преимущества:
- Дешевле чем смещение диода.
Недостатки:
- Медленнее чем решение смещения диода, особенно при переходе от высокого к низкому, как ток течет через R1 и R2, которые будут иметь гораздо более высокий импеданс, по отношению к диоду.
- Требуется тщательный выбор номинала резистора, чтобы избежать повреждений, получить достойную скорость и удерживайте высокое и низкое напряжение в правильных диапазонах.
- Относительно высокое потребление тока.
- Требуется 2-3 дополнительных компонента.
- Плохо запасы по шуму.
- Требуется выходной сигнал с низким импедансом.
- Требуется относительно высокое входное сопротивление.
ИНВЕРТОР BJT/MOSFET
Как и мы в другой статье можно использовать простой MOSFET/BJT, если инвертированный сигнал может быть принято или желательно. В противном случае можно использовать дополнительную ступень.
Рис. 10. Простые инверторы BJT. Каскадирование двух из них позволит получить прямой сигнал вместо инвертированного
Рис. 11. Версия MOSFET предыдущего рисунка. Меньше компонентов, но дороже.Преимущества:
- Гораздо более простые размеры относительно смещения диода.
- Лучший запас по шуму, так как и низкий, и высокий уровни находятся близко к рельсам.
Недостатки:
- Требуется 2/3 внешних компонентов.
- Это инвертирует.
- Относительно медленное время нарастания от низкого до высокого.
- Реализация BJT на самом деле относительно медленнее по сравнению с реализацией MOSFET, из-за относительно медленных характеристик выключения BJT.
- Относительно высокое потребление, когда MOSFET/BJT находится в состоянии ON.
- Требуется относительно высокий входной импеданс
SERIES MOSFET
В В статье 5-to-3. 3V мы показали эту маленькую схему и сказали, что она двунаправленный. Действительно, его можно использовать и для преобразования 3-в-5В!
Рис. 12. Транслятор уровня одиночного МОП-транзистора.Рабочий принцип прост. Когда на выходе 3,3 В, МОП-транзистор будет в Состояние OFF, так как VGS=0В, поэтому выход удерживается на уровне 5В подтягивающим резистором. Если выход низкий, то VGS составляет 3,3 В. Предполагая MOSFET с логическим уровнем порог (он должен быть полностью включен, когда VGS = 2,5 В), МОП-транзистор включится, передача значения низкого уровня на вход 5V.
Преимущества:
- Двунаправленный
- Относительно простое решение.
- Это не инвертирует вход, так как одиночный MOSFET/BJT в общем источнике конфигурация.
Недостатки:
- Требуется 2 внешних компонента
- Относительно медленный.
- Требуется выходной сигнал с низким импедансом, чтобы избежать перегрузки.
- Относительно высокое энергопотребление.
- Требуется относительно высокое входное сопротивление.
СЕРИЯ BJT
Это брат предыдущего решения, за исключением того, что он использует BJT. Принцип работы то же самое (как мы также объяснили в предыдущей статье). Он разделяет то же самое преимущества предыдущей схемы, но она также вводит некоторые дополнительные недостатки.
Рис. 13. Одиночный транслятор уровня BJT.Преимущества:
- Двунаправленный
- Относительно простое решение.
- Это не инвертирует вход, так как одиночный MOSFET/BJT в общем источнике конфигурация.
Недостатки:
- Требуется 3 внешних компонента.
- Относительно медленный.
- Требуется выходной сигнал с низким импедансом, чтобы избежать перегрузки.
- Относительно высокое энергопотребление.
- Требуется относительно высокое входное сопротивление.
- Напряжение насыщения коллектор-эмиттер BJT (V CESAT ) добавляется к выходному напряжению низкого уровня. Хотя обычно это не имеет большого значения.
ИС ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ УРОВНЯ
Специальная ИС преобразователя уровня, такая как 74LVC1T245, сделает все, что вам нужно, с лучшими характеристиками по сравнению с дискретными решениями, но по гораздо более высокой цене.
Существует множество вариантов, например, с большим количеством каналов (74LVC8T245, 74LVC16T245) или с другим семейством логики (74ALVT162245), с разными скоростями (и ценами).
Используйте это решение, если вам требуется высокопроизводительное преобразование уровня 3,3 В в 5 В (обычно в высокоскоростных шинах, тактовых генераторах и т. д.)
Рис. 14. Преобразователь уровня обычно работает лучше по сравнению с другими решениями, особенно по запасу шума и скорости (кроме прямого подключения).Преимущества:
- Быстро (хоть и не так быстро, как прямое соединение, так как добавляется небольшая задержка).
- Высокий запас по шуму.
Недостатки:
- Требуется переключатель уровня и, возможно, 2 развязывающих конденсатора (по одному на силовой домен).
- Дорого.
ОПТОВАРКА/РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ
Как показано на рис. предыдущей статье, это решение является транслятором «любое напряжение в любое напряжение», поэтому его также можно использовать для преобразования 3,3 В в 5 В. Есть 4 конфигурации в зависимости от ваших требований.
Рис. 15. Неинвертирующие конфигурации с использованием оптронов.
Рис. 16. Инвертирующие конфигурации с использованием оптронов.Остерегайтесь этого для некоторых конфигураций требуется сильный низкоуровневый драйвер вывода (хотя ничего запрашивается с точки зрения выходной мощности высокого уровня), в то время как другой требует мощный высокоуровневый выходной драйвер.
Аналогично, выход обеспечит сильный путь подтягивания/вниз (через ответвитель) и более слабый (через подтягивающий/повышающий резистор соответственно).
Вместо используя стандартные оптоизоляторы, можно использовать более современные устройства, основанные на емкостных, гигантские магниторезистивные или магнитные муфты, хотя они гораздо дорого, как правило.