Caída de tensión pasiva de 6V DC a 5V DC para circuito de 3W

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Planeo colocar un Arduino a bordo de los circuitos de mi bicicleta motorizada con generador central.

Actualmente, tengo un circuito que consiste en:

  • generador de concentrador de CA de 6V / 3W (frecuencia y potencia variables);
  • puente rectificador;
  • regulador Zener de 6v / 5W;
  • Capacitor electrolítico de 6800 uF;

Con este circuito, puedo conducir de manera segura cualquier cosa que necesite 6V hasta el límite de 3W.

Ahora para el Arduino, me gustaría proporcionar 5V a Vin , y para eso me gustaría algo como esto:

  • vincule Vin a GND con un Zener de 5 V (y posiblemente un condensador generoso);
  • inserte una caída de voltaje entre la salida de 6 V y Vin ;
  • conduzca las cargas externas con transistores (BC 548 me ha servido bien hasta por 100 mA por transistor);
  • (por supuesto) conectamos todo;

Pero no estoy seguro si la caída de voltaje es una buena práctica, o si encontraría un diodo adecuado con la caída deseada.

Si todo lo que propuse es b * shit, me gustaría alguna orientación, preferiblemente solo con componentes simples. La eficiencia absoluta no es una obligación, y puedo dejar algo de corriente perdida a través de los reguladores (zeners por ejemplo).

Actualización: planeo agregar una batería a este circuito, pero de todos modos debería poder ejecutarse solo desde el generador.

Más actualización: he leído algo acerca de los reguladores de "baja exclusión" (LDO). ¿Puedo construir uno yo mismo? ¿Hay algún componente disponible ampliamente disponible para eso? ¿Puedo usar algunos de estos junto con el Zener y el condensador, o no tendría sentido entonces?

Otra actualización más: un compañero de trabajo sugirió el TPS-76650 (Texas) . ¿Hay componentes "no propietarios" con características similares?

    
pregunta heltonbiker

3 respuestas

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Para cualquier persona interesada, terminé usando un LM2940 , que es un abandono bajo (LDO ) regulador de voltaje.

Es barato, está fácilmente disponible en las tiendas locales y es muy fácil de configurar y solo requiere dos condensadores electrolíticos comunes.

Con él no solo podía alimentar mi Arduino, sino también recargar mi teléfono celular, con un rendimiento bastante bueno, mientras manejaba mi bicicleta a velocidades normales.

    
respondido por el heltonbiker
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Para cualquier aplicación, este "dc-dc step down down" muy básico (y no muy confiable) se podría hacer usando una resistencia entre su salida de 6V y Vin . Teniendo en cuenta: 

Vout = 6V
Pout = 3W
Iout = Pout/Vout = 0.5A

para una caída de voltaje total de Vr = 1V , el valor de la resistencia debe ser: 

R <= Vr/Iout = 2 Ohm

El valor más alto de R no le permitirá utilizar el total de 3W de su fuente de alimentación. Si el valor de R es demasiado bajo, su circuito tendrá Ibias altas cuando esté en modo de espera (arduino no conectado). Considere el caso donde R - > 0, y vea que su zenner de 5V consumirá más corriente y también hará que su fuente de energía de 6V sea más inestable.

Al mismo tiempo, debe tener en cuenta el poder de disipación de la resistencia: 

Pr = ((Vr)^2)/R = ((1V)^2)/(2ohm) =~ 500mW

donde Vr = Vout-Vin .

Finalmente, calcula el poder de disipación del zener.

editar: para una resistencia de 500 mW, sería más seguro usar una resistencia de 1W. De esta manera, no se sobrecalentará, lo que reducirá su variación y, por lo tanto, la estabilidad de salida.

    
respondido por el shortCircuit
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A menos que el diseño de los generadores de bicicletas haya cambiado, espero que el voltaje de salida varíe con la velocidad. Ahora, si "6V" es el valor rms, rectificándolo obtendrá de 7 a 8 voltios de CC. En el mensaje que vinculó en su comentario, hay un párrafo que indica que Arduino tiene un regulador a bordo que funciona de 7 a 12 voltios. Creo que esa es la forma más fácil y segura (y quizás la mejor) de impulsar esto. Solo asegúrese de que la entrada de CC no supere los 12 voltios a altas velocidades.

    
respondido por el gbarry

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