Voltaje más bajo con un diodo Zener

El diodo zener al que hace referencia tiene un voltaje zener de 5,1 V y una potencia nominal de 1 W. Desea colocar una resistencia en serie con la fuente de 9 V y el diodo zener para limitar el consumo de corriente.

La hoja de datos del IN4733 establece que a una corriente zener de 49 mA, el voltaje zener es de 5,1 V nominales. El único cálculo que debe hacer es dimensionar la resistencia de manera que tenga al menos 49 mA, aunque una corriente más baja probablemente también le daría alrededor de la clasificación zener de 5,1 V. Normalmente, buscaría en la hoja de datos un gráfico que le brinde esta información, pero el que encontré omitió esta información.

Pero, de nuevo, es probable que las resistencias de mayor tamaño le proporcionen el voltaje que desea con una menor disipación de energía. Prueba para verificar.

Una forma mucho mejor de medir/detectar una señal de un dispositivo alimentado por batería sería usar un divisor de resistencia de alto valor. En el caso de una alarma contra incendios alimentada por batería, no desea alterar la función de ninguna manera ni agotar la batería prematuramente. El uso de una resistencia en serie y un Zener a tierra podría provocar que se drene una cantidad moderada de corriente de una señal constante de 9v.

Cuando se configura como una entrada digital sin la resistencia pull-up interna, un pin de E/S en el Arduino tiene una resistencia de entrada muy alta (cerca de 100M). Entonces, si solo se necesita una detección alta/baja de una señal de 9v, un simple divisor de resistencia de alto valor es un buen método que también limita el consumo de corriente del dispositivo. Por ejemplo, se podrían usar dos resistencias de 470k cada una como un simple divisor de voltaje para detectar una señal de 9v. Siempre que el pull-up interno no esté habilitado, el voltaje resultante en el pin Arduino será de 4.5v cuando la señal de entrada sea de 9v. El consumo de corriente de la señal de 9v será solo de aproximadamente 0.0096ma. Con un divisor de voltaje que usa resistencias de igual valor, el voltaje de la señal podría ser tan alto como 10v y un sistema Arduino de 5v todavía vería una señal segura de 5v en el pin de E/S. En este caso se usaría la instrucción digitalRead().

Si desea detectar y medir realmente la señal de 9v con el sistema Arduino ADC, el divisor de voltaje podría hacerse usando valores de resistencia un poco más bajos para brindar una operación razonable. (Las señales de muy alta impedancia pueden causar errores relacionados con la capacitancia interna de la entrada analógica). El uso de un divisor de voltaje con dos resistencias de 220k y un capacitor pequeño (alrededor de 0.1uF en la resistencia conectada a tierra) podría hacer un divisor de voltaje confiable para medir una señal de CC de 9v y aún así limitar el consumo de corriente a un nivel bajo (en este caso alrededor de 0.020 mamá). El ADC ahora puede medir de manera segura un voltaje de CC de 0v a 10v y generar un valor real relacionado con el voltaje de entrada (multiplique esto por 2 para ver el valor de la señal original). Aquí se utiliza la instrucción analogRead().

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Si ningún otro circuito usa 9V, podría sugerir una configuración de 6V con algunas baterías "AA". En lugar de un Zener, puede usar un LM7805 (se puede pedir a Digikey). Habrá menos caída de IR a través de ese regulador (menos calor residual).