Expliquer la logique d'une conversion de 12 V à 9 V

Comment fonctionne le circuit ci-dessous?

Je sais ce que les résistances, les condensateurs et les transistors font et ont joué avec eux sur une carte microcontrôleur, mais j'essaie de comprendre la logique du circuit.

Je suppose qu'il existe une relation entre les résistances de 22 ohms et les résistances de 470 ohms.

Il se divise en trois sections simples qui sont chacune relativement faciles à expliquer:

^{simuler ce circuit - Schéma créé à l'aide de CircuitLab}

La première partie est la diode qui fournit une protection contre les inversions de tension. Si, pour une raison quelconque, la polarité de la tension d'entrée est câblée à l'opposé de ce qu'elle est censée être, alors bloquera et la sortie sera également essentiellement désactivée. Uniquement si la polarité est correcte, le reste du circuit doit être opérationnel. Le prix de cette protection supplémentaire est une chute de tension de peut-être $D_1$ . (J'ai exagéré un peu cette chute de tension dans le diagramme. Mais elle fait bien comprendre.)$700\:\text{mV}$

$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$

• Le TIP41A est configuré comme un suiveur de tension. La tension de l'émetteur sera égale à la tension de base moins 0,7 V. environ
• La résistance de 470 Ω fournit le courant de base pour activer le transistor et tirer la base vers la tension d'alimentation.
• La diode Zener s'allumera si la tension de base dépasse 9,1 V (sa tension de claquage). La base se tiendra donc à 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$
• La chute de la majeure partie de la tension aux bornes de la résistance réduit la puissance dissipée dans le transistor. Nous y reviendrons.
• Le 1N4007 est destiné à protéger le circuit de la connexion d'entrée de tension inverse. Nous allons perdre environ 0,7 V en travers.

Retour au transistor: permet de travailler pour l'entrée maximale de 14 V.

• Vin = 14 V.
• V après le 1N4007 = 13,3 V.
• V après la résistance de 22 Ω à 100 mA = 13,3 - 2,2 = 11,1 V.
• V aux bornes du transistor = 11,1 - 8,5 = 2,6 V (permettant une chute de tension d'environ 0,6 V entre la base et l'émetteur).
• $= VI = 2.6 \cdot 0.1 = 0.26\ \mathrm W$
• $(2.2 + 2.6)0.1 = 0.46\ \mathrm W$

Je suppose qu'il existe une relation entre les 22 ohms et les 470 ohms.

Pas vraiment. Ils remplissent des fonctions indépendantes et n'interagissent pas.

L'élément clé de ce circuit provoquant une sortie de +9 V est la diode zener 1N757. Lorsque le circuit est alimenté (+12 à +14 V), le condensateur 1 µF est déchargé et le transistor est bloqué. Avec un certain retard, le condensateur 1 µF se charge à travers la résistance de 470 ohms jusqu'à la tension nominale de la diode zener, et il ouvre le transistor jusqu'à son émetteur ayant une tension de sortie de 9 V.

La résistance de 22 ohms limite ici le courant en cas de problème (protégera contre la pénurie / surintensité pendant une courte période, mais pendant de plus longues périodes, le transistor peut surchauffer et frire). La diode 1N4007, si je comprends bien, est destinée à garantir que si vous connectez accidentellement une tension d'entrée CA, le circuit ne ferait pas frire la tension négative.