Deux façons de réduire un système de 12 volts à 4 volts sont d'utiliser des diviseurs de tension ou des diodes Zener.

Les diviseurs de tension sont fabriqués à partir de résistances placées en série. La tension d'entrée est divisée en une sortie qui dépend de la valeur des résistances utilisées. Ils obéissent à la loi d'Ohm, où la tension est proportionnelle au courant avec la résistance comme constante de proportionnalité.

Les diodes Zener sont des diodes qui fonctionnent comme des sources CC lorsqu'elles sont polarisées en inverse ou placées en arrière. Ils doivent être utilisés avec une résistance de limitation de courant afin de rester dans les limites des exigences de puissance du fabricant.

Diviseur de tension

Étude de la loi d'Ohm pour les résistances en série. Ils sont utilisés comme diviseurs de tension. L'équation pour un très basique avec deux résistances est Vout = Vin * (R2 /(R1 + R2)), où la tension de sortie désirée est mesurée sur R2.

Construire un diviseur de tension qui produit 4 volts. Fixez le côté positif de la source de 12 volts à un côté de la résistance de 660 ohms, qui est R1. Connectez son extrémité libre à un côté de la résistance de 330 ohms, qui est R2. Branchez la borne restante sur le côté négatif de l'alimentation.

Placez le multimètre sur un réglage de tension continue. Mesurez la tension de sortie sur R2. Alternativement, mesurez la sortie entre les deux résistances en attachant un fil et en plaçant une sonde sur elle et l'autre sur un fil au sol. La sortie doit être d'environ 4 volts.

Régulateur de diode Zener

Passez en revue les spécifications et les formules de résistance et de puissance de la diode 1N4731A. Il fournit une tension stable de 4,3 volts et une puissance nominale de 1 watt. Il a également un courant Izm maximum de 1 W /4,3 V = 233 mA. Le courant maximum Zener utilisant la résistance de 330 ohms est (Vin - Vout) /R = 12 V - 4,3 V /330 ohms = 23 mA. C'est dans Izm et aussi dans la puissance nominale de la diode, puisque P = IV = 23 mA * 4,3 V = 100 mW.

Construire un circuit avec la diode Zener et la résistance de 330 ohms en série. Fixez le côté positif de la source d'alimentation de 12 volts à un côté de la résistance. Câblez l'autre extrémité de la résistance au côté polarisé en inverse de la diode Zener, qui est le côté indiqué par une marque. Connectez la borne de diode restante au côté négatif de la source de 12 volts.

Mesurez la tension aux bornes de la diode en plaçant un fil de multimètre sur chaque borne. Il devrait lire environ 4,3 volts.

Astuce

La diode Zener peut être couplée avec un circuit émetteur-suiveur d'ampli-op si un courant de sortie plus élevé est nécessaire.

Ces calculs Ne tenez pas compte de la résistance Zener, ce qui est important pour les mesures de précision.

Avertissement

Le Zener doit être polarisé en inverse, sinon il se comportera comme une diode en silicium ordinaire.

Les semi-conducteurs sont des dispositifs sensibles. Veillez à ne pas dépasser les valeurs de puissance, de courant et de température spécifiées par le fabricant.

Soyez toujours prudent lorsque vous construisez des circuits électriques pour éviter de vous brûler ou d'endommager votre équipement.