Tengo diferentes circuitos LED pequeños de 4,5 V (desde 100 mA hasta 350 mA de consumo, con unos 555 circuitos integrados) que me gustaría alimentar con un pequeño cargador de pared USB regulado (salida de 4,95 V, 0,8 A).
Según tengo entendido (soy nuevo en electrónica ...) puedo calcular la resistencia adecuada para cada circuito conociendo la corriente. Sin embargo, me gustaría una solución que pueda soportar 4,5 V independientemente de la corriente (dentro de los límites anteriores).
He estado leyendo sobre divisores de voltaje y diodos zener, sin embargo, no estoy seguro de cuál es el mejor enfoque para esta pequeña caída. ¿Cuál sería la mejor manera?
Actualización: estos son pequeños circuitos de iluminación independientes que construí para modelos pequeños, alimentados por 3 baterías de 1.5v. El problema que estoy experimentando ahora es que el voltaje de las baterías baja con el tiempo, dependiendo del tipo (recargables, 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 resistencia pequeña para hacer un uso más eficiente de la corriente drenada. Sin embargo, con el tiempo, el V de las baterías cae a 3,8 V, por debajo del nivel mínimo que necesitan los LED, lo que afecta su brillo (¡y un nuevo juego 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 siéntete libre de comentar esto también :)
Sin embargo, me gustaría una solución que pueda soportar 4,5 V independientemente de la corriente (dentro de los límites anteriores)
Si está satisfecho con un voltaje constante de 4,5 V, entonces debería considerar un regulador de voltaje de caída baja como este: -
Se puede configurar para entregar hasta 4,5 V y 1 A a la carga y solo necesitará 4,645 V (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 dados sus requisitos.
Esto es típico de una serie de muchos reguladores de voltaje con bajo voltaje de caída; no estoy diciendo que use este, estoy diciendo que tenga en cuenta lo que TI y otras personas pueden estar suministrando. Es probable que pueda encontrar uno con circuitos de límite de corriente incorporados. También podría aplicar un poco de limitación de corriente en este dispositivo al tener una resistencia en serie con la alimentación de voltaje; esto debe elegirse para desarrollar suficiente voltaje a través de él (a la corriente de carga requerida) para mantener la salida. Si la corriente de carga aumenta, el voltaje de salida caerá.
Un diodo de silicio tiene una caída de aproximadamente 0,65 V. Si lo pone en serie con los 4,95 V del USB, se acercará a los 4,5 V:
simular este circuito : esquema creado con 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. Pero, no existe tal cosa real como exactamente 4.5V y una regulación perfecta , solo métodos progresivamente mejores. Un buen ingeniero es aquel que elige una solución que es lo suficientemente buena y, para encender un LED, probablemente sea lo suficientemente buena. Un LDO será más caro que un diodo y probablemente tendrá que pedirlo. Un diodo es muy barato y probablemente ya tengas uno.
Verifique el voltaje directo en la corriente (Ic) que desea para el LED. Este valor se puede encontrar en la hoja de datos. Llamémoslo Vf.
Entonces sabe que el voltaje a través de su LED es Vf cuando Ic Amps fluye a través de su LED.
El voltaje de su fuente de alimentación (Vp) es de 4.95V. La resistencia en serie con el LED tiene una caída de tensión. llamémoslo Vr.
Así Vf + Vr = Vp
Ya sabes Vf y Vp. A continuación, puede calcular Vr.
Y debido a que conoce 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 coincide con esos valores.
Las resistencias siguen la ley de Ohm: U=R*I en nuestro caso Vr = R * Ic.
Conoces Vr e Ic, puedes calcular R.
Eso es todo, en un mundo ideal....
Aquí, la caída de tensión en la resistencia es muy pequeña (~0,5 V). Y este valor se calcula a partir del valor de Vf del LED. Pero, un LED es un semiconductor con una dependencia de los parámetros de la temperatura, así como 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 de corriente, se tomará el valor mínimo de Vf para el cálculo según las tolerancias. digamos que este valor es solo 0.5V menor que el Vf nominal. Cuando se trata del cálculo de Vr, el resultado será ~1V. ¡Lo que significa el doble de 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.
Wouter van Ooijen
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Sebastián
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