¿Cuál sería la mejor manera de convertir 20V DC a 9V DC? ¿Puedo utilizar una simple red divisora de potencial y regular la salida? Si no es así, ¿para qué sirve? Tengo la intención de utilizar la salida para alimentar mi placa de desarrollo AVR. He visto gente que utiliza complejos convertidores DC-DC. ¿Cuáles son las ventajas de estos dispositivos sobre la red divisora de potencial normal? Por favor, ayuda.
Respuestas
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Un divisor de tensión formado por resistencias no es la mejor manera de reducir la tensión, ya que si la corriente consumida por la carga cambia, la tensión a través de ella también cambiará. (Haga una búsqueda básica en los divisores de tensión de las resistencias para saber más).
Hay dos formas principales de regular o bajar la tensión: la lineal y la de conmutación.
Un LM317 por ejemplo, es un regulador lineal ajustable que puede regular fácilmente 20V hasta 9V siempre que no se supere su valor nominal de corriente de 1,5A.
A partir de la hoja de datos, este es un esquema de uso típico:
Sin embargo, los reguladores lineales como éste producen calor y no son la forma más eficiente de reducir la tensión.
Los reguladores de conmutación (o un buck convertidor) se conectan y desconectan esencialmente a alta frecuencia y proporcionan una tensión regulada con mayor eficacia. Hay paquetes "todo en uno", como el de ST MC34063ECN . Escogí este ejemplo porque tiene un manejo de corriente similar al del LM317, es barato, y también es un componente de agujero pasante en caso de que eso sea lo que estés buscando.
De nuevo, a partir de la hoja de datos, he aquí un esquema de uso típico de los reductores:
Como puedes ver, es un poco más complicado, pero merece la pena si necesitas una mayor eficiencia.
Por último, no olvides que las fuentes de alimentación conmutadas pueden ser una opción. A menos que Necesito para obtener 9V de una fuente de corriente continua, podrías considerar simplemente una fuente de alimentación conmutada regulada de 9V que se alimente de la red eléctrica.
Editar:
También debo mencionar que un LM7809 es un regulador lineal fijo de 9V que requeriría menos componentes externos. Sin embargo, su límite de corriente es de 1A. Una placa de desarrollo del AVR probablemente no requerirá esa cantidad de corriente a menos que también esté alimentando algunos componentes externos.
Nam G VU
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Depende de la cantidad de corriente que necesites y de si vas a usar pilas. Hay DC/DC de 3 pines de muRata y TI que son geniales pero no he visto de 9V.
Estos están por todo eBay http://www.ebay.com/itm/New-DC-DC-LM2596-Step-Down-Adjustable-Power-Supply-Module-Converter-DC-1-3V-35V-/380755874794?pt=LH_DefaultDomain_0&hash=item58a6d193ea y a un precio increíble con el envío incluido. Puede que me haga con algunos.
Un regulador lineal será muy ineficiente y probablemente se calentará con 11 voltios a través de él. La fuente de alimentación DC/DC o conmutada es mucho mejor en la mayoría de los casos. Los diseños de eBay y de otros aficionados simplemente siguen el circuito de muestra recomendado por el fabricante y, como resultado, se acercan al óptimo.
Un divisor está bien si sólo necesitas una tensión de referencia y estás tomando una corriente ínfima comparada con la que pasa por el divisor. Definitivamente no está bien como fuente de energía*. El valor de la resistencia de carga (proporcional a la corriente utilizada por la placa del regulador) cambiará todo el tiempo, lo que hará que cambie la tensión en el nodo del divisor. Para que funcione, necesitarías una resistencia pequeña en el divisor y una corriente grande, lo que significaría resistencias de alta potencia. Encuentra la corriente que necesita tu regulador. Calcula una resistencia que permita esa corriente con 11 voltios a través de ella (los 20 voltios menos los 9 del regulador) y calcula la potencia, I*I*R. O más sencillo, usa potencia=VI y eso será 11V*ARVcorriente. Digamos, por ejemplo, 200mA, entonces se obtiene P=2,2W. Si utilizas servos o tiras de LED o cualquier cosa divertida, necesitarás más corriente. Cuenta con la necesidad de una resistencia de 5 o 10 vatios y ahora es un poco ridículo. Aparte del calor, tendrías que ajustarla todo el tiempo. Para cuando lo hagas funcionar habrás construido un regulador.
*Debo decirlo con precaución. Hace 100 años se utilizaban divisores y derivaciones del tamaño de un cubo de basura con largas bobinas de tungsteno o nicromo de gran calibre con un gran interruptor giratorio para controlar los motores de los coches de calle. El aire tenía que fluir a través de ellos. Eran como una tostadora gigante en su interior y se usaban también para frenar, creo.
