Caiga el voltaje del USB a 4.5v

1

Tengo diferentes circuitos LED pequeños de 4.5v (desde 100 mA hasta 350mA de consumo, con unos 555 ICs) que me gustaría alimentar utilizando un pequeño cargador de pared USB regulado (salida de 4.95V, 0.8A).

Según mi entendimiento (soy nuevo en electrónica ...) puedo calcular la resistencia adecuada para cada circuito sabiendo la corriente. Sin embargo, me gustaría una solución que pueda sostener 4.5V independientemente de la actual (dentro de los límites anteriores).

He estado leyendo sobre los divisores de voltaje y los diodos zener, sin embargo, no estoy seguro de cuál es el mejor método para esta pequeña caída. ¿Cuál sería la mejor manera?

Update: son pequeños circuitos de iluminación independientes que he construido para modelos pequeños, alimentados por 3 baterías de 1.5v. El problema que estoy experimentando ahora es que el voltaje de las baterías cae en el tiempo, dependiendo del tipo (recargable, etc.) y la marca. Por ejemplo, debido a que 3x1.5v = 4.5v, he usado algunos LED con fV 2.1 en serie con una pequeña resistencia, para hacer un uso más eficiente de la corriente drenada. Sin embargo, con el tiempo, las baterías V caen a 3.8 v, por debajo del nivel mínimo que necesitan los LED, lo que afecta su brillo (¡y un nuevo conjunto de baterías es de 4.8 V!). En retrospectiva, tal vez debería haber considerado una fuente de alimentación regulada desde el principio, en lugar de intentar compensar la variable V en las baterías durante su vida útil ... Podría publicar una nueva pregunta sobre este tema, pero no dude en comentar esto también :)

    
pregunta Sebastian

3 respuestas

3
  

Sin embargo, me gustaría una solución que pueda sostener 4.5V independientemente de la   actual (dentro de los límites anteriores)

Si está satisfecho con un voltaje constante de 4.5 V, debe considerar un regulador de voltaje de baja caída como este: -

Puede configurarse para entregar hasta 4.5V y en 1A a la carga y solo necesitará 4.645V (normalmente) en la entrada para mantener el voltaje de salida. Tenga en cuenta que necesita una carga mínima para que funcione correctamente (1 mA), pero esto no debería ser un problema debido a sus requisitos.

Esto es típico de una serie de muchos reguladores de voltaje con bajo voltaje de desconexión. No estoy diciendo que use este, estoy diciendo que tenga en cuenta lo que pueden suministrar TI y otras personas. Es probable que puedas encontrar uno con los circuitos de límite de corriente incorporados. También puede aplicar un poco de limitación de corriente en este dispositivo al tener una resistencia en serie con la alimentación de voltaje; debe elegirse para que desarrolle solo el voltaje suficiente (a la corriente de carga requerida) para mantener la salida. Si la corriente de carga aumenta, la tensión de salida disminuirá.

    
respondido por el Andy aka
2

Un diodo de silicio tiene aproximadamente una caída de 0.65V. Ponerlo en serie con el 4.95V de USB lo acercará a 4.5V:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Un LDO también funcionará y tendrá una mejor regulación (el voltaje variará menos con la corriente) y podría estar más cerca de 4.5V. Sin embargo, no existe una regulación real de exactamente 4.5V y perfecta , solo métodos progresivamente mejores. Un buen ingeniero es uno que elige una solución que sea lo suficientemente buena, y para alimentar un LED, esto es probablemente lo suficientemente bueno. Un LDO será más caro que un diodo, y probablemente tendrá que pedirlo. Un diodo es muy barato y probablemente ya tenga uno.

    
respondido por el Phil Frost
1

Verifique el voltaje directo a la corriente (Ic) que desea para el LED. Este valor se puede encontrar en la hoja de datos. Llamémoslo Vf.

Entonces sabes que el voltaje a través de tu LED es Vf cuando Ic Amps está fluyendo a través de tu LED.

El voltaje de la fuente de alimentación (Vp) es 4.95V. La resistencia en serie con el LED tiene una caída de voltaje. Llamémoslo Vr.

Por lo tanto, Vf + Vr = Vp

Tú sabes Vf y Vp. A continuación, puede calcular Vr.

Y como sabe el valor del voltaje a través de la resistencia (Vr) y la corriente que fluye a través de ella (Ic), puede calcular el valor de la resistencia que coincida con esos valores.

Los resistores siguen la ley de Ohm: U = R * I en nuestro caso Vr = R * Ic.

Sabes Vr y Ic, puedes calcular R.

Eso es todo, en un mundo ideal ....

Aquí, la caída de voltaje a través de la resistencia es muy pequeña (~ 0.5V). Y este valor se calcula a partir del valor de Vf del LED. Pero, un LED es un semiconductor que depende de los parámetros de temperatura y de las tolerancias.

Ahora imagina que diseñas para el peor de los casos. Para garantizar que el LED nunca esté por encima de su límite actual, tomará el valor mínimo de Vf para el cálculo de acuerdo con las tolerancias. digamos que este valor es solo 0.5V más bajo que el nominal Vf. Cuando se trata del cálculo de Vr, el resultado será ~ 1V. ¡Lo que significa el doble del Vr para un cálculo nominal!

Esto significa que la corriente a través de su LED y, por lo tanto, la potencia de la luz emitida dependerá en gran medida de la tolerancia del LED.

    
respondido por el Blup1980

Lea otras preguntas en las etiquetas