Estoy tratando de reducir una fuente de corriente alta de 5 voltios a 4 voltios con al menos 1.5 amperios. Busqué en internet, pero no pude encontrar un regulador de voltaje de 3 pines, regulador de voltaje de 5V (entrada) 4V (salida).
Creo que el divisor de voltaje es una opción, pero consume mucha energía, LMZ12002 es una opción pero requiere al menos 9 componentes.
¿Hay otras opciones?
Considere conectar un diodo en serie con la carga.
edit: Dependiendo de la aplicación, esto podría ser suficiente, pero la caída de voltaje directo de un diodo (o dos) varía con la corriente de carga y la temperatura del diodo(s). Además, se pierde algo de potencia (1 W por A). Dependiendo del ciclo de trabajo, puede ser necesario considerar la disipación de calor para el(los) diodo(s).
Si, por ejemplo, desea reducir el voltaje suministrado a un motor de CC para hacerlo funcionar un poco más lento, un diodo en serie es bueno.
edit por Russell McMahon: Un diodo de silicio con clasificación de 2A o 2 x diodos de 1A en serie típicamente tendrán una caída de voltaje de 0.6 a 1.0 Voltios a una corriente cercana a la nominal. El valor real varía con el tipo - consulte la hoja de datos. La caída de voltaje aumenta con la corriente. Si esto es lo suficientemente preciso depende de la aplicación (el O.P. necesita proporcionar más información sobre la aplicación).
Una diódo ciertamente gana por tener menos cantidad de piezas. @electro103, sí, hay diódos de potencia.
Un regulador LDO ajustable (porque 4.0V no es un voltaje comúnmente utilizado) es la ruta más fácil a seguir. Por ejemplo, los reguladores Micrel 29150/29300 pueden manejar 1.5A o 3A con una caída de tensión garantizada de menos de 1V.
Necesitas leer la hoja de datos, calcular dos resistencias para obtener el voltaje requerido y seguir al pie de la letra las recomendaciones de la hoja de datos para los capacitores (especialmente el capacitor de salida). Por ejemplo, en la hoja de datos enlazada arriba, donde dice que los capacitores de baja ESR 'pueden contribuir a la inestabilidad', esto significa que bajo ninguna circunstancia debes usar un capacitor cerámico grande como capacitor de salida sin una resistencia en serie. Hay otras opciones para el chip, esta es solo una posibilidad. Cualquier chip disipará aproximadamente 1.5W a 1.5A, por lo que se necesita un disipador de calor pequeño. Si realmente lo estás usando a 1.5A, la parte con clasificación de 3A sería una buena idea.
Definitivamente hay 3 reguladores terminales con baja pérdida que cumplen con este requisito.
Ver por ejemplo www.digikey.com e ingresar términos de búsqueda.
Como ejemplo solamente El Seiko S816 funciona con un transistor externo y sin incluir capacitores de desacoplamiento requiere DOS componentes en total. La pérdida de tensión está limitada por las características del transistor externo. Si bien normalmente se usaría un bipolar, esto impulsaría un MOSFET adecuado y serían posibles las pérdidas de tensión tan bajas como se desee.
Usando la búsqueda de Digikey también encontré
MIC29302 en stock $2.86/1
3A, pérdida típica de 250 mV a 1.5A. ¡Ay/ups! - ahora veo que he llegado al mismo dispositivo que Spehro :-). Busca en Digikey usando su excelente búsqueda dirigida por parámetros. Esto y más está ahí.
También
Semtech SC1592 en stock $1.82/1.
260 mV de pérdida a 3A PERO utiliza un modo especial de suministro de doble entrada - la conversión de energía es de baja pérdida pero Vspply_control debe ser Vout + 1.5V. Puede o no ser útil.
Los divisores de voltaje funcionarán bien para corrientes bajas y cargas constantes bien definidas. 1.5A es una corriente demasiado alta para una buena regulación y disipación de calor razonable con un divisor de voltaje.
La elección entre un regulador lineal y un regulador conmutado depende de la aplicación. Generalmente, los reguladores lineales son menos ruidosos, menos eficientes y disipan más calor. Los reguladores conmutados son más eficientes y se mantienen más fríos a corrientes de carga más altas. Los reguladores conmutados funcionan bien cuando tienen un voltaje diferencial (entrada a salida) alto en comparación con los reguladores lineales.
El módulo LMZ12002 es una buena pieza pero requiere la selección de muchos componentes externos. Además, al mirar la hoja de datos, es difícil saber si funcionará con un voltaje diferencial bajo (1V) de entrada a salida. Los gráficos muestran el voltaje diferencial más bajo de 2.2V. El voltaje de entrada mínimo sería de 6.2V en lugar de 5V para una salida de 4V.
El NQR002A0X4Z es otro módulo precableado con un requisito de voltaje diferencial más bajo de aproximadamente 0.7V. El voltaje de entrada debe ser de al menos 4.7V para regularlo a 4V a 2A. Y es un poco más barato y aún tiene pines. Hay muchas opciones de montaje en superficie.
NQR002A0X4Z en Digikey
http://apps.geindustrial.com/publibrary/checkout/NQR002A0X?TNR=Data%20Sheets|NQR002A0X|generic
El recuento mínimo de partes es una sola resistencia, RTrim. Sin embargo, es mejor agregar un capacitor de 10uF o 22uF de baja ESR (cerámico) en la entrada y la salida. Conéctalos cerca de los pines.
Cálculo de RTrim: 12/(4-0.6) = 3.52941k el valor más cercano es 3.57K, 1%
El C-tune y R-tune pueden omitirse para uso general. Son para velocidad.
Deje el pin de habilitación abierto y la pieza se encenderá. O conéctelo a Vin a través de una resistencia de 10k para asegurarse.
La mayoría de los reguladores de voltaje lineales (LDO - Low Drop Out) necesitan aproximadamente 2V de diferencia entre la entrada y la salida. Dado el límite de corriente bastante alto, te sugeriría un regulador de voltaje de modo conmutado.
Para una caída de voltaje, estás buscando reguladores "buck". Analog.com tiene una amplia gama de reguladores: dadas tus especificaciones de voltaje de entrada y salida, límite de corriente, el menor número de componentes que encontré fue el ADP2106, con 9 componentes y un área de PCB de 45 mm^2.
Estoy seguro de que otros fabricantes tienen productos similares, tal vez incluso mejores. Este fue el ejemplo más rápido que pude encontrar.
Por definición, si necesita 2V, entonces no es LDO. Todos los LDO son lineales, pero no todos los lineales son LDO.
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Hay reguladores de voltaje programables simples como el LM317 en los que puedes establecer el voltaje de salida con solo dos resistencias, lo que hace que tres componentes sea el número mínimo, aunque probablemente querrás un capacitor de entrada y salida, lo que suma 5 componentes. El divisor de voltaje simple no es una opción, ya que el voltaje de salida dependerá de la carga.
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¿Qué tan preciso debe ser el 4V? ¿Qué tan preciso es el 5V?
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... pero verifica el voltaje de caída del LM317. No es un LDO, así que estoy bastante seguro de que no funcionará.
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LM317 no es una opción, ya que requiere un mínimo de 5 voltios de Vin-Vout. Quiero un máximo de 0.4 voltios de caída cuando se consumen 1.5 amperios.
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El dropout de LM317 es de 1.25V, no de 5 voltios. Pero eso sigue sin calificarlo.