Puedo utilizar un diodo Zener para convertir 14 V a 5 V en un pequeño circuito de corriente?

Question

Estoy trabajando en un microcontrolador basado en el dispositivo, y la necesito para detectar un voltaje de entrada (distinguir entre cero y distinto de cero). Cuando no es cero, puede ser cualquier cosa entre 10 V DC y 14.6 V con algún ruido de frecuencias distintas. Cuando es cero, ya sea en la TIERRA o flotante, todavía no estoy seguro.

Puedo utilizar un diodo Zener de 5V para estabilizar el voltaje y conecte a los 5V-tolerante a la MCU de la entrada? La corriente consumida sin embargo será mucho el MCU requiere, espero que para estar en el rango de 1 a 3 mA (pero probablemente debería ver si puedo encontrar la corriente de entrada en el MCU la hoja de datos, que no pude hasta ahora, pero estoy seguro de que no).

Answer 1

Yo personalmente uso un LDO 5V del regulador, pero como OP solicitados es posible mediante el uso de un diodo Zener, en mi ejemplo he utilizado un 1N751 5.1 V diodo Zener. Como @mkeith dijo que se necesitan para limitar la corriente.

Corriente máxima es calcula como la Disipación de Potencia/Tensión, en nuestro caso es de 500mW max/5V dar la máxima corriente de 100mA a pesar de la hoja de datos también indica que la corriente máxima es de 70mA así que vamos a meter a eso.

Rs = (Vs - Vz)/Il = (14.6 v - 5.1 v)/70mA = 135 Ohmios E12 de la serie hace que 150 Ohmios

Suponiendo un 1K de carga Il = Vz/Rl = 5.1 v/1k = 5.1 mA

Max zener actual Iz = Es - Il = 70mA - 5.1 mA = 64.9 mA

R1 es el Rs R2 es la Carga

Answer 2

Porque describir el CIRCUITO de entrada como "5 voltios tolerante", esto indica que el CIRCUITO está operando a un menor voltaje de fuente de alimentación, probablemente 3.3 voltios. En ese caso,

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab} va a trabajar. Cuando la fuente es de 10 voltios, el pin GPIO será 3.3, y para voltajes más altos que el diodo se sujete el pasador a no más de 4 voltios, con un consumo de corriente de menos de 1 mA. Esto supone, por supuesto, que su baja de la tensión de la fuente es lo suficientemente bajo para ser detectado de forma fiable como un cero después de ser dividido por 3.

Answer 3

Creo que lo mejor sería utilizar NMOS con puerta conectado a 14V. El drenaje se conecta a 3.3 V (la misma a la alimentación de la IO para su microproceessor), y la fuente con su pin IO.

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

Con el circuito Zener, si el 14V está presente cuando el micro de alimentación no está presente, la corriente fluirá en el microprocesador por medio de la abrazadera de diodo interno a su microprocesador IO pin. Incluso si la corriente es limitada, esto podría causar una parcial o completa de encendido de tu microprocesador. Mejor evitar esta situación.

Este circuito sólo se encenderá cuando VIN_14V está muy por encima de 3.3 V. Pero cuando está encendido, todo lo que hace es conectar los 3.3 V VCC para el pin IO. Así que si 3.3 V no está presente, entonces no hay daño, y no circulará corriente en el pin IO.

Es posible que desee agregar una resistencia en serie en la puerta para evitar el zumbido.

El 100k resistencia (R1) es sólo para asegurarse de que el nodo no flotador de alta después de 14V desaparece. 1M puede ser suficiente si desea reducir la corriente del sueño.

Nota: estoy suponiendo que no hay suficiente carga en VIN_14V que se descomponen rápidamente por debajo VCC_3.3V. Pero si no, es posible que desee agregar una resistencia de VIN_14V a TIERRA para proporcionar una ruta de acceso para la desintegración.

Answer 4

Opto-aislador! Esto tiene el opcional ventaja de aislar completamente su señal con ruido de su micro y el transistor de salida se puede convertir duro y fuerte.

Si alguna vez sobre-tensión que sólo se puede perder el opto-aislador.

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

Tenga en cuenta que con este circuito el pin de entrada de extracción baja cuando el LED se enciende. Si eso es un problema, a continuación, poner el transistor en el lado de alta y R2 tirando de baja a la tierra.

Answer 5

Como siempre que obedecer la hoja de datos de zener, esto sería posible. Pero usted debe considerar la mcu de alto nivel y de bajo nivel de tensiones. Por ejemplo, algunos 5v mcu aceptar voltajes de más de 3,8 v como de alta y por debajo de 0.8 v como baja. Entre estos están borrosas zonas. Que mcu puede actuar inestable. Tal vez usted puede agregar un adicional de nivel lógico-puerta de canal n fet y el uso de una menor tensión zener según la Vgs. Alimentación de resistencia zener de salida de la puerta y conectar de drenaje para mcu con una resistencia pull-up.