de manière efficace pour réguler la tension - génie électrique Stack Exchange
Oui, une résistance consommera l'énergie, mais ce n'est pas la principale raison de ne pas utiliser un. La chute de tension aux bornes de la résistance varie avec le courant, donc si votre charge n'est pas constante (il ne l'est jamais) la tension varie. Ce n'est pas ce que vous voulez d'un régulateur. Ne jamais utiliser une résistance série en tant que régulateur de tension!
Il existe deux grandes catégories de régulateur de tension: linéaire et switcher.
Un régulateur linéaire vient généralement en trois legger: une broche d'entrée, la masse et une broche de sortie. Exemple typique: LM7805. Ils ont une bonne réglementation et sont faciles à utiliser. principal inconvénient: ils ne sont pas efficaces. Le courant de charge passe à travers le détendeur, et provoque une chute de tension là, comme la résistance en série serait. Si votre circuit 5V 1A dessine vous dessinez que 1A de la 9V, donc 5W de la charge nécessitera 9W de votre alimentation, qui est une efficacité de 55%. Cela devient encore pire si votre tension d'entrée est plus élevée, comme 24V. Avec une tension d'entrée élevée présente le régulateur a besoin d'un refroidissement considérable. Vous ne voulez pas un régulateur linéaire pour ce type d'application.
Un commutateur (ou SMPS, pour le mode Switched-Power Supply) est la solution. Celui-ci utilise une bobine pour créer un champ magnétique, qui est à son tour reconvertie en la tension de sortie. Switchers sont un peu plus compliqué en fonctionnement que les régulateurs linéaires, mais ils sont beaucoup plus efficaces; l'efficacité de 95% sont souvent possibles. Comme ils travaillent à des fréquences plus élevées (100s de kHz à plusieurs MHz) modèle de la carte est la prime pour réduire le rayonnement. la sélection des composants et une bonne mise en page soigneusement PCB sont également importants pour obtenir un rendement élevé.
Les bonnes nouvelles sont que switchers sont très fréquents de nos jours, dessins et modèles sont beaucoup plus simples qu'il ya 20 ans; beaucoup de switchers ont seulement besoin de quatre composants externes. TI a une série de Switcher Simple (National Semiconductor née) avec des outils de conception en ligne.
En fonction de ce que vous avez besoin, il existe plusieurs façons; En gros, vous avez un compromis entre la linéarité et l'efficacité énergétique.
Alors que le diviseur de tension avec des résistances est le plus (en principe) solution linéaire, il est pas bon pour une alimentation: d'abord parce que la sortie de courant diviseur déséquilibre, et deuxièmement parce que ce n'est pas économe en énergie.
Vous avez donc des convertisseurs DC-DC, qui font exactement ce dont vous avez besoin (convertir une tension en un autre) et ont des caractéristiques différentes en termes de précision, de bruit et de l'efficacité.
La solution la plus efficace est le convertisseur abaisseur S-classe (commutation), qui utilise une horloge et des commutateurs MOS pour créer une tension plus basse, qui sera bruyant et devra être filtrée.
La résistance de limitation du courant doit être évalué suffisamment élevé pour limiter le courant à travers le Zener au pire des cas, par exemple. dans le cas où la charge est ouverte (donc le seul circuit est source-> resistor-> zener). Bien sûr, cela va perdre une certaine efficacité en raison de la résistance, mais il vaut mieux que d'utiliser une résistance plus faible et ayant un coup-up Zener en raison de surintensité. - Shamtam 12 juin '13 à 22h37