Explicar la lógica de una conversión de 12 V a 9 V

¿Cómo funciona el siguiente circuito?

Sé lo que hacen las resistencias, los condensadores y los transistores y he jugado con ellos en una placa de microcontrolador, pero estoy tratando de entender la lógica del circuito.

Supongo que hay una relación entre las resistencias de 22 ohmios y las de 470 ohmios.

converter 12v

— pila de web
fuente

El IN757 es una referencia de voltaje para el transistor que regula el voltaje. Este circuito es una excusa pobre para un regulador de voltaje, utilice un 7809. circuitstoday.com/voltage-regulators

— Voltaje Pico

En mi humilde opinión, no es sensato agregar un nuevo circuito a la pregunta después de 4 días, como acabas de hacer. El resultado sería una mezcla de respuestas, algunas referidas a un circuito, otras referidas al otro circuito y, por lo tanto, una posible confusión para los lectores. Es por eso que la regla aquí es hacer una pregunta, para que las respuestas se refieran claramente a esa pregunta. Le recomiendo que vuelva a la versión anterior de la pregunta (use la función de reversión) y, si aún necesita ayuda, pregunte sobre el nuevo circuito en una nueva pregunta (enlace a esta, si corresponde).

— SamGibson el

En cualquier caso, creo que mi respuesta a continuación y otras le brindan suficiente información para comprender exactamente cómo funciona ese segundo (primer) circuito. Si lo publica como otra pregunta, por favor, haga un enlace a esta y explique exactamente lo que no entiende dada toda la explicación a continuación.

— Transistor

He eliminado el circuito extra para mayor claridad. Gracias a todos de nuevo.

— apilar web el

Respuestas:

Se divide en tres secciones simples que son relativamente fáciles de explicar:

esquemático

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

$D_1$ $700\:\text{mV}$

$11-13\:\text{V}$ $R_1$ $5\:\text{mA}$ $10\:\text{mA}$ $9.1\:\text{V}$ $C_1$

$9.1\:\text{V}$ $600-700\:\text{mV}$ $1\:\text{mA}$ $R_1$ $200\:\text{mA}$ $100\:\text{mA}$

$R_2$ $R_2$ $2\:\text{V}$ $\frac{2\:\text{V}}{22\:\Omega}\approx 100\:\text{mA}$ $R_2$

$C_2$ $C_2$ $4.7\:\text{k}\Omega$ $C_2$

— jonk
fuente

@stackweb sí. un diodo zener, bueno, cualquier diodo realmente, puede considerarse como un dispositivo que cambia su resistencia para mantener el voltaje dentro de algunos límites.

— Trevor_G

@Trevor_G Verdadero. Hay cierta disipación compartiendo allí con R2. Había considerado la idea de discutir la disipación, pero decidí que estaba más allá del alcance de una respuesta adecuada. Me preocupaba que incluso pudiera embotar o dañar los puntos principales. Entonces dejé caer la idea.

— jonk

@Trevor_G Sí. Elegí la palabra "calambres" como suficiente aquí. Los detalles exactos no son demasiado difíciles. Pero este es un buen circuito para principiantes para comprender y los matices de que la resistencia fuerza la saturación y que la saturación conlleva un rápido aumento en la corriente de base que luego puede eliminar gran parte o toda la corriente del zener comienza a ser "demasiado detalle", y por lo tanto De nuevo confuso. Así que volví a los "calambres" lo suficientemente bueno por ahora.

— jonk

:) buen hombre. Personalmente prefiero la palabra "chokes". Creo que es mucho mejor visual, pero eso puede ser algo freudiano o sádico ... sobre mí LOL

— Trevor_G

@Trevor_G No hay suficientes "circuitos para principiantes" realmente buenos, para ser honesto. Este se encuentra en un "punto dulce" realmente genial que proporciona: (1) un circuito útil; (2) se puede fabricar y probar en una placa de pruebas; (3) puede verificarse con un medidor básico que casi cualquier persona puede obtener de forma económica utilizando habilidades comunes; (4) incluye suficientes ideas de protección para que sea relativamente seguro de usar y abusar; y (5) está justo en el punto en que podría ser una pequeña lucha para entender y aún así accesible para aquellos con algunas ideas básicas.

— jonk

El TIP41A está configurado como un seguidor de voltaje. El voltaje del emisor será igual al voltaje base menos aproximadamente 0.7 V.
La resistencia de 470 Ω proporciona la corriente de base para encender el transistor y tirar de la base hacia el voltaje de alimentación.
El diodo zener se encenderá si el voltaje base supera los 9,1 V (su voltaje de ruptura). Por lo tanto, la base se llevará a cabo en 9.1 V.
$\frac {3}{470} = 6 \ \mathrm {mA}$
$IR = 0.1 \cdot 22 = 2.2\ \mathrm V$ $I^2R = 0.1^2 \cdot 22 = 0.22 \ \mathrm W$
Dejar caer la mayor parte del voltaje a través de la resistencia reduce la potencia disipada en el transistor. Volveremos a eso.
El 1N4007 es para proteger el circuito de la conexión de entrada de voltaje inverso. Perderemos alrededor de 0.7 V a través de él.

Volver al transistor: vamos a resolverlo para la entrada máxima de 14 V.

Vin = 14 V.
V después del 1N4007 = 13.3 V.
V después de la resistencia de 22 Ω a 100 mA = 13.3 - 2.2 = 11.1 V.
V a través del transistor = 11.1 - 8.5 = 2.6 V (permitiendo una caída de voltaje de aproximadamente 0.6 V entre la base y el emisor).
$= VI = 2.6 \cdot 0.1 = 0.26\ \mathrm W$
$(2.2 + 2.6)0.1 = 0.46\ \mathrm W$

Supongo que hay una relación entre los 22ohms y los 470 ohmios.

Realmente no. Cumplen funciones independientes y no interactúan.

— Transistor
fuente

+1 aunque es realmente un regulador de 8.5V, y no es muy bueno.

— Trevor_G

El elemento clave de este circuito que hace que produzca +9 V es el diodo zener 1N757. Cuando el circuito recibe alimentación (+12 a +14 V), el condensador de 1 µF se descarga y el transistor se apaga. Con cierto retraso, el condensador de 1 µF se carga a través de la resistencia de 470 ohmios al voltaje nominal del diodo zener, y abre el transistor hasta su emisor que tiene un voltaje de salida de 9 V.

La resistencia de 22 ohmios aquí está limitando la corriente si algo sale mal (lo protegerá de la escasez / sobrecorriente por poco tiempo, pero durante períodos más largos el transistor puede sobrecalentarse y freír). El diodo 1N4007, según tengo entendido, es para garantizar que si conecta accidentalmente el voltaje de entrada de CA, el circuito no se freiría del voltaje negativo.

— Anónimo
fuente