ダイオードとトランジスタで3.3V、5Vの電圧レギュレータ回路を作る

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この投稿では、12VやICなしの24Vソースなど、より高い電圧ソースから3.3V、5Vの電圧レギュレータ回路を作成する方法を学びます。

リニアIC

通常、より高い電圧源からの降圧電圧は、78XXシリーズなどのリニアICを使用して得られます。 電圧レギュレータIC またはバックコンバータ。



上記のオプションは両方とも、特定のアプリケーションに対して特定の所望の電圧を迅速に得るための費用のかかるおよび/または複雑なオプションである可能性がある。

ツェナーダイオード

ツェナーダイオード sは、より高いソースからより低い電圧を達成する場合にも役立ちますが、ツェナーダイオードの電圧クランプから十分な電流を得ることができません。これは、ツェナーダイオードには通常、大電流から自身を保護するための高い値の抵抗が含まれているために発生します。これにより、出力への高電流の通過がミリアンペアに制限され、関連する負荷に対してほとんど不十分になります。



3.3Vまたはを導出するための迅速でクリーンな方法 5Vレギュレーション または、特定の高電圧源からのその他の望ましい値は、次の図に示すように直列ダイオードを使用することです。

電圧を落とすための整流ダイオードの使用

上の図では、両端で3V出力を取得するために約10個のダイオードが使用されているのがわかりますが、他の対応する値も、関連するドロップダイオード全体で4.2v、5v、および6Vレベルの形で見られます。

通常、整流ダイオードはそれ自体の両端で約0.6V低下するという特徴があります。つまり、ダイオードのアノードに供給される電位は、通常、アノードの入力よりも約0.6V少ない出力をカソードに生成します。

与えられたより高い電源から示されたより低い電位を達成するために、上記の機能を利用します。

1アンペアの電流に1N4007ダイオードを使用

図では、100mA以下の1N4007ダイオードが示されていますが、1N4007ダイオードは最大1アンペアを処理できる定格ですが、ダイオードがウォームアップを開始しないようにする必要があります。そうしないと、より高い電圧が通過できるようになります。 。

ダイオードが加熱されると、ダイオード全体の定格降下がゼロに向かって後退し始めるため、過熱を防ぎ、設計からの最適な応答を可能にするために、上記の設計から最大100mA以下を期待する必要があります。

より高い電流の場合、1N5408(最大0.5アンペア)または6A4(最大2アンペア)などのより高い定格のダイオードを選択できます。

上記の設計の欠点は、出力で正確な電位値を生成しないため、カスタマイズされた電圧リファレンスが必要なアプリケーションや、電圧仕様の観点から負荷パラメータが重要になる可能性があるアプリケーションには適さない可能性があることです。

このようなアプリケーションの場合、次の構成が非常に望ましく便利になる可能性があります。

エミッタフォロワBJTの使用

上の図は単純なものを示しています エミッタフォロワ BJTといくつかの抵抗を使用した構成。

考え方は自明です。ここでは、ポットを使用して、出力を3V以下から最大給電入力レベルまで任意のレベルに調整しますが、使用可能な最大出力は常に印加入力電圧より0.6V未満です。

を組み込むことの利点 3.3Vまたは5Vレギュレータを作るためのBJT 回路は、最小数のコンポーネントを使用して任意の電圧を達成できるようにすることです。

また、出力でより高い電流負荷を使用できるようになります。さらに、入力電圧に制限はなく、BJTの処理能力に応じて、また抵抗値を少し調整することにより、増加させることができます。

与えられた例では、12Vから24Vの入力が見られます。これは、3.3V、6V、9V、12V、15V、18V、20Vなどの任意のレベル、またはフリックするだけで他の中間値に調整できます。付属のノブ ポテンショメータ




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