riel de alimentación de 3V desde 5V

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He ordenado por error algunos 3V PIC18 L F14K22 en lugar de los 5V 18F14K22 . La salida de 3 V está bien para el circuito diseñado, pero necesito hacer un riel de alimentación de 3 V desde el riel de 5 V disponible.

Dado que solo un par de MCU necesitan la fuente de alimentación de 3 V, he pensado en usar un divisor de resistencia simple. La lectura del artículo de wikipedia sobre los divisores de tensión dice que cualquier resistencia que coincida con la relación proporcionará la tensión deseada, pero estoy bastante seguro de que la corriente importa cuando se deciden los valores de resistencia.

¿Qué valores de resistencia serían adecuados para alimentar un par de microcontroladores de 3V?

    
pregunta NeonMan

2 respuestas

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Primero que todo: es muy una mala práctica usar un divisor resistivo para esto. Un búfer de transistor mejoraría el diseño mucho .

Con los cálculos a continuación, trato de mostrar por qué.

Un divisor de resistencia solo funcionará si la corriente a través del divisor es mucho más grande que la corriente a través de la carga. Si la corriente a través de la carga es del mismo orden de magnitud, entonces el voltaje cambiará significativamente.

Diga que su MCU carga el divisor resistivo entre 0 mA y 50 mA (debe verificar estos números) y permite que su voltaje varíe entre 2.8V y 3.3V. Esto significa que a 50 mA su divisor debe estar a 2.8 V y con una carga mínima de 3.3 V. Esto significa que la fuente de alimentación de su MCU varía con la carga y varía medio voltio.

Diga que su PSU es estable a 5.0V en toda la gama de corrientes que ofrece.

La resistencia superior sería \ $ R_1 = \ dfrac {500} {33} \ approx 15 \ Omega \ $ y la resistencia inferior sería \ $ R_2 = \ dfrac {500} {17} \ approx 29 \ Omega PS Tenga en cuenta que necesita resistencias con una capacidad nominal de al menos 500 mW ya para esta configuración.

El nuevo riel de alimentación variará fácilmente de 2.8 a 3.3 V, dependiendo de la carga y necesitará una tapa de desacoplamiento masivo.

Si desea que la variación del riel de alimentación de la MCU sea más baja, la corriente a través del divisor debe aumentar mucho (9 y 18 ohmios, con una potencia de 1W para una variación de 3 a 3.3V).

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

(felicitaciones a mathomatic para los cálculos a continuación)

1-> R2/Umax = (R1+R2)/Ubatt              # unloaded resistor divider

     R2    (R1 + R2)
#1: ---- = ---------
    Umax     Ubatt

1-> Umin/R2 + Imax = (Ubatt-Umin)/R1     # when loaded, apply Kirchhoff's Current Law

    Umin          (Ubatt - Umin)
#2: ---- + Imax = -------------- 
     R2                 R1

2-> eliminate R2
Solving equation #1 for R2 and substituting into the current equation...

    Umin*(Ubatt - Umax)          (Ubatt - Umin)
#2: ------------------- + Imax = --------------
         (R1*Umax)                     R1

2-> solve R1
Solve successful:

         Ubatt*(Umax - Umin)
#2: R1 = -------------------
             (Imax*Umax)

$$ R_1 = \ dfrac {5 (3.3-2.8)} {0.05 * 3.3} \ approx 15 \ Omega $$

2-> eliminate R1
Solving equation #1 for R1 and substituting into the current equation...

    R2*(Ubatt - Umax)   Ubatt*(Umax - Umin)
#2: ----------------- = -------------------
          Umax              (Imax*Umax)

2-> solve R2
Solve successful:

         Ubatt*(Umax - Umin)
#2: R2 = ---------------------
         (Imax*(Ubatt - Umax))

$$ R_2 = \ dfrac {5 (3.3-2.8)} {0.05 * (5-3.3)} \ approx 29 \ Omega $$

    
respondido por el jippie
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La fuente de alimentación tradicional del transistor de paso regulado por Zener no es más que un seguidor de emisores con un diodo Zener que reemplaza la resistencia inferior en la red de polarización de base. La fuente de alimentación regulada variable tradicional reemplaza el diodo Zener con una resistencia variable. La carga va en la pata del emisor. Ate el colector alto.

Echando un vistazo a la hoja de datos, parece que el consumo de corriente en el peor de los casos es de unos 15 mA por microcontrolador, por lo que un plástico 2N2222A o 2N3904 debería ser capaz de ejecutar varios de ellos simultáneamente.

Suponiendo que necesita suministrar 100 mA a sus microcontroladores, esos transistores tendrán una versión beta de aproximadamente 100 (sin duda más de 40), así que diseñe su divisor de voltaje base para obtener aproximadamente 10 mA de 5V. Eso le dará un voltaje de polarización de base lo suficientemente rígido.

La hoja de datos dice que el PIC18LF14K22 necesita Vdd en el rango de 2.7-3.6V. Los LED rojos estándar caen 1.7V, los LED amarillos caen 2.2V. Suponiendo que Vbe = 0.6V, un LED rojo y amarillo en serie, que reemplaza la "resistencia inferior", da Vb = 3.9V. 3.9 - 0.6 da Ve = 3.3 V, y Bob es tu tío. Use aproximadamente 110 ohmios para la resistencia superior (el valor no es TAN crítico: usaría 100 ohmios).

Empieza a jugar y juega un poco con él.

    
respondido por el John R. Strohm

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