Понизьте напряжение USB до 4,5 В.

У меня есть разные небольшие светодиодные схемы на 4,5 В (потребление от 100 мА до 350 мА, с некоторыми микросхемами 555), которые я хотел бы питать с помощью небольшого регулируемого настенного зарядного устройства USB (выход 4,95 В, 0,8 А).

Насколько я понимаю (я новичок в электронике...), я могу рассчитать подходящий резистор для каждой цепи, зная ток. Однако мне нужно решение, которое может поддерживать 4,5 В независимо от тока (в указанных выше пределах).

Я читал о делителях напряжения и стабилитронах, однако я не уверен в лучшем подходе для этого небольшого падения. Что было бы лучшим способом?

Обновление: это независимые небольшие схемы освещения, которые я построил для небольших моделей, питающихся от 3 батареек 1,5 В. Проблема, с которой я сейчас сталкиваюсь, заключается в том, что напряжение аккумуляторов со временем падает в зависимости от типа (перезаряжаемые и т. д.) и марки. Например, поскольку 3x1,5 В = 4,5 В, я использовал несколько светодиодов с fV 2,1 последовательно с небольшим резистором, чтобы более эффективно использовать потребляемый ток. Однако со временем напряжение батарей падает до 3,8 В, ниже минимального уровня, необходимого светодиодам, что влияет на их яркость (а новый комплект батарей - 4,8 В!). Оглядываясь назад, может быть, мне следовало с самого начала подумать о регулируемом источнике питания, вместо того, чтобы пытаться компенсировать переменное напряжение в батареях в течение их срока службы ... Я мог бы опубликовать новый вопрос по этой теме, но не стесняйтесь комментировать это тоже :)

Что это за схемы на 4,5 светодиода? Я предполагаю, что они могут нормально работать на 5 В, но я хотел бы проверить.
Если у вас есть светодиоды с прямым напряжением 4,5 В, то это неправильный вопрос. То, что вы хотите регулировать для светодиода, это ток, а не напряжение. См. Как я могу эффективно управлять светодиодом?
Вам может понадобиться драйвер тока или несколько транзисторов. Что-то вроде этого светодиодного драйвера < 1A
@Wouder: в каждой схеме есть сочетание разных светодиодов и резисторов (параллельные, последовательные комбинации), один из них также с мигалкой, сделанной из конденсатора 400 микрофранков и N555.
@Phil: нет, у меня нет светодиодов на 4,5 фВ. Это независимые небольшие схемы освещения, которые я строю для небольших моделей. Я добавлю больше деталей к вопросу.
@echad: спасибо за предложение. Действительно, я планирую использовать текущий драйвер для своего следующего проекта, но это другая проблема.
Если у вас есть 3 батареи по 1,5 В, вы должны быть в порядке при 5 В, так как батареи, скорее всего, начнут с более чем 1,5 В на них и медленно падают по мере разрядки. Используйте мультиметр для проверки.

Ответы (3)

Однако мне нужно решение, которое может поддерживать 4,5 В независимо от тока (в пределах, указанных выше).

Если вас устраивает постоянное напряжение 4,5 В, вам следует рассмотреть такой регулятор напряжения с малым падением напряжения:

введите описание изображения здесь

Он может быть настроен на подачу до 4,5 В и 1 А на нагрузку, и ему потребуется только 4,645 В (обычно) на входе для поддержания выходного напряжения. Обратите внимание, что для правильной работы требуется минимальная нагрузка (1 мА), но это не должно быть проблемой, учитывая ваши требования.

Это типично для серии многих регуляторов напряжения с низким падением напряжения - я не говорю, что используйте этот, я говорю, что будьте в курсе того, что может поставлять TI и другие люди. Скорее всего, вы сможете найти устройство со встроенными схемами ограничения тока. Вы также можете применить небольшое ограничение тока в этом устройстве, включив резистор последовательно с подачей напряжения - это должно быть выбрано так, чтобы на нем развивалось достаточное напряжение (при требуемом токе нагрузки), чтобы поддерживать выход. Если ток нагрузки увеличится, выходное напряжение упадет.

Этот ответ хорош, спасибо! Я буду исследовать этот вопрос (я постоянно учусь...), а также проверю, что я могу найти в магазине TI (которым я пользовался раньше). Я улучшил свой вопрос, не стесняйтесь проверить его и дайте мне знать, если этот ответ не подходит на основе новой информации.
Я искал в TI и DikiKey аналогичный компонент, но со сквозным отверстием, но не нашел. Есть ли подобные?
@Sebastian Есть много регуляторов с низким падением напряжения и регулируемой выходной мощностью - продолжайте искать. Сегодня ничем не могу помочь, потому что очень занят. Я нашел его в Интернете с помощью общего поиска «LDO регулируемый».
Действительно нашел много, но в другой упаковке (а в сквозных корпусах падение минимум 1В), но буду искать. Еще раз спасибо за ваше время и помощь.

Кремниевый диод имеет падение примерно 0,65 В. Поставив его последовательно с 4,95 В от USB, вы приблизитесь к 4,5 В:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

LDO также будет работать и будет иметь лучшую стабилизацию (напряжение будет меньше зависеть от тока) и может быть ближе к 4,5 В. Но на самом деле не существует такой вещи, как точное 4,5 В и идеальное регулирование, есть только все более совершенные методы. Хороший инженер тот, кто выбирает достаточно хорошее решение, а для питания светодиода этого, вероятно, достаточно. LDO будет дороже, чем диод, и вам, вероятно, придется его заказывать. Диод стоит очень дешево, и, вероятно, он у вас уже есть.

Спасибо, однако падение на 0,65 В будет слишком большим. Я обновил вопрос, чтобы лучше понять мои потребности. По сути, у меня есть куча небольших цепей, питаемых от батарей 3x1,5 В (каждая с разным потреблением), и я хочу изменить это с помощью зарядного устройства USB, чтобы устранить колебания напряжения, которые я вижу в течение срока службы батарей. Я не против купить LDO (я покупаю у DigiKey), однако мне нужно больше узнать об этом.
@ Себастьян, похоже, ваши попытки быть более «эффективными» за счет снижения напряжения на резисторе, последовательно соединенном с вашими светодиодами, также сделали регулирование тока в вашей цепи очень плохим. Действительно, было бы лучше балластировать светодиоды стабилизатором тока, который поддерживал бы одинаковую яркость в широком диапазоне входных напряжений.
да... теперь я вижу это (я учусь на практике!), однако я бы не хотел переделывать эти схемы... можете ли вы рассказать о решении LDO?
@ Себастьян, хорошо, ответ Энди Ака таков.

Проверьте прямое напряжение при токе (Ic), которое вы хотите для светодиода. Это значение можно найти в таблице данных. Назовем его Вф.

Тогда вы знаете, что напряжение на вашем светодиоде равно Vf, когда Ic Amps проходит через ваш светодиод.

Ваше напряжение источника питания (Vp) составляет 4,95 В. Резистор, включенный последовательно со светодиодом, имеет падение напряжения. назовем его Вр.

Таким образом, Vf + Vr = Vp

Вы знаете Vf и Vp. Затем вы можете вычислить Vr.

И поскольку вы знаете значение напряжения на резисторе (Vr) и ток, протекающий через него (Ic), вы можете вычислить значение резистора, которое соответствует этим значениям вместе.

Резисторы подчиняются закону Ома: U=R*I, в нашем случае Vr = R*Ic.

Вы знаете Vr и Ic, вы можете вычислить R.

Вот именно, в идеальном мире....

Здесь падение напряжения на резисторе очень мало (~0,5 В). И это значение вычисляется из значения Vf светодиода. Но светодиод — это полупроводник, параметры которого зависят как от температуры, так и от допусков.

Теперь представьте, что вы проектируете для худшего случая. Чтобы гарантировать, что ток светодиода никогда не превысит предельный ток, вы возьмете минимальное значение Vf для расчета в соответствии с допусками. скажем, это значение всего на 0,5 В ниже номинального значения Vf. Когда дело доходит до вычисления Vr, результат будет ~1V. Что означает вдвое больше Vr для номинального расчета!

Это означает, что ток через ваш светодиод и, следовательно, мощность излучаемого света будет сильно зависеть от допуска светодиода.

Это не отвечает на заданный вопрос. Это может быть ответ на вопрос, который должен был задать ОП , но на него уже был дан ответ в другом месте .
Понизьте напряжение USB до 4,5 В.
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v