Metodi per Regolare una Tensione
Ci sono vari metodi per abbassare una tensione, supponiamo di avere un alimentatore che ci fornisce la 12V fissa, ed abbiamo bisogno di abbassarla a 5V con una corrente costante di 500mA:
Resistori
Il metodo piu' semplice per abbassare una tensione e' tramite i resistori ma e' un metodo poco efficiente e tarato per la corrente costante che prendi in considerazione. Quindi per ottenere da 12V una tensione di 5V dobbiamo capire che resistenza mettere in serie applicando la legge di Ohm:
V=R*I R=V/I I=V/R
V=R*I R=V/I I=V/R
Osservando il semplice circuito riportato qui sopra ricaviamo:
R1= V/I -> (VCC-VU)/I -> (12V-5V)/(40*10^-3) = 175 Ohm VR1= R*I -> 175 Ohm * (40*10^-3) = 7V Dato che 175Ohm non e' una resistenza commerciale useremo 160 Ohm oppure 180 Ohm. ATTENZIONE pero'! bisogna dimensionare anche i Watt della resistenza, cioe' la capacita' di dissipare il calore generato. W= V*I -> W= 7V*(40*10^-3) = 2.8 Watt Tutti questi calcoli vanno bene se la corrente e' di 40mA costante, nel caso in cui la corrente aumenta, la resistenza dovra' dissipare piu' calore. |
Partitore di Tensione
Nel partitore di tensione abbiamo:
Vcc = VR1 + VR2 = 12V Vcc = I(R1+R2) -> (40*10^-3)*(R1+R2) = 12V VR1 = I * R1 -> VR1 = (40*10^-3)*180 Ohm = 7.2V VR2 = I * R2 -> VR2 = (40*10^-3)*120 Ohm = 4.8V I valori di R1 e R2 sono stati scelti a piacere e testati fino ad ottenere la tensione desiderata. Anche questo metodo non e' efficiente. |
Diodo Zener
Mettendo dei diodi in serie si sottrae il valore della tensione di soglia (solitamente e' 0.7V per i diodi al silicio) per ogni diodo diminuendo la tensione.
Quindi se da 12V vogliamo arrivare a 5V dobbiamo moltiplicare 0.7V*7 ed otteniamo 5V, 7 e' il numero di diodi. Come per i resistori, questo metodo non e' molto efficiente e va tarato per una corrente costante. Anche i diodi come le resistenze dovranno dissipare il calore in base alla corrente che passa. La formula e' la stessa: P = V*I |
Circuito Integrato
In commercio ci sono moltissimi circuiti integrati che svolgono la funzione di regolatori di tensione, a differenza dei metodi precedentemente visti, questo e' piu' efficiente ed inoltre supporta fino a 1-2A di corrente variabile in uscita. I piu' famosi sono la famiglia 78XX/79XX. Solitamente questi circuiti integrati sono formati da 3 pin:
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