Baje el voltaje USB a 4.5v

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 :)

¿Qué son esos circuitos de 4.5 LED? Supongo que pueden funcionar bien con 5V, pero me gustaría comprobarlo.
Si lo que tiene son LED con un voltaje directo de 4.5V, entonces esta es la pregunta incorrecta. Lo que desea regular para un LED es la corriente, no el voltaje. Consulte ¿Cómo puedo manejar eficientemente un LED?
Es posible que desee un controlador actual o algunos transistores. Algo como esto < 1A controlador led
@Wouder: cada circuito tiene una mezcla de diferentes LED y resistencias (combinaciones en paralelo, en serie), uno de ellos también con una luz intermitente hecha con un condensador de 400 mifroF y un N555.
@Phil: no, no tengo LED con 4.5fV. Estos son pequeños circuitos de iluminación independientes que construyo para modelos pequeños. Agregaré más detalles a la pregunta.
@echad: gracias por la sugerencia. De hecho, planeo usar un controlador actual para mi próximo proyecto, pero este es un problema diferente.
Si tiene 3 baterías de 1.5v, debería estar bien con 5v, ya que es probable que las baterías comiencen con más de 1.5v y disminuyan lentamente a medida que se descargan. Use un multímetro para verificar.

Respuestas (3)

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: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

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.

Esta respuesta es buena, gracias! Voy a investigar sobre esto (estoy aprendiendo constantemente...), también mirando lo que puedo encontrar en la tienda de TI (que he usado antes). He mejorado mi pregunta, siéntase libre de revisarla y avíseme si esta respuesta podría no ser una buena opción según la nueva información.
Busqué en TI y DikiKey un componente similar pero con la variación del orificio pasante, pero no pude encontrarlo. ¿Hay alguno parecido?
@Sebastian Hay muchos reguladores de caída baja que son de salida ajustable: siga buscando. No puedo ayudar mucho hoy porque estoy muy ocupado. Lo encontré en la web mediante una búsqueda genérica de "LDO ajustable"
De hecho, he encontrado muchos, pero en un paquete diferente (y los paquetes de orificio pasante tienen al menos una caída de 1 V), pero seguiré buscando. Gracias de nuevo por su tiempo y ayuda.

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:

esquemático

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.

Gracias, sin embargo, una caída de 0,65 V será demasiado. He actualizado la pregunta para dar una mejor idea de mis necesidades. Básicamente, tengo un montón de pequeños circuitos alimentados por baterías de 3x1.5V (cada una con un consumo diferente) y quiero cambiar eso usando un cargador USB, para eliminar la variación de V que veo durante la vida útil de las baterías. No me importa comprar un LDO (compro de DigiKey), sin embargo, tendré que estudiar más al respecto.
@Sebastian parece que sus intentos de ser más "eficientes" al reducir el voltaje a través de la resistencia en serie con sus LED también han hecho que la regulación actual de su circuito sea muy deficiente. Realmente hubiera sido mejor lastrar los LED con un regulador de corriente, que mantendría el mismo brillo en una amplia gama de voltajes de entrada.
sí... ahora puedo ver eso (¡aprendo haciendo!), sin embargo, me gustaría evitar rehacer estos circuitos... ¿puede dar más detalles sobre la solución LDO?
@Sebastian bueno, la respuesta de Andy Aka es esa.

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.

Esto no responde a la pregunta formulada. Puede estar respondiendo una pregunta que el OP debería haber hecho, pero eso ya ha sido respondido en otro lugar .
Baje el voltaje USB a 4.5v
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v