تبدیل 5 ولت به 3.3 ولت (آموزش کامل)

در این مقاله با نحوه تبدیل 5 ولت DC به 3.3 ولت DC آشنا میشویم. ما 4 روش را برای این تبدیل معرفی میکنیم که با استفاده از مقاومت، دیود زنر، رگولاتور و مبدیل سطح منطق هستند.

تبدیل 5 ولت به 3.3 با مقاومت

تقسیم کننده ولتاژ یک مدار ساده است که یک ولتاژ بزرگ را به یک ولتاژ کوچکتر کاهش می دهد.

با استفاده از 2 مقاومت و یک ولتاژ ورودی، می توانیم ولتاژ خروجی ایجاد کنیم که مقداری از ولتاژ ورودی است. در زیر می توانید فرمولی را مشاهده کنید که باید برای محاسبه مقاومت های مورد نیاز مدار خود استفاده کنید:

در فرمول بالا ولتاژ ورودی ما یا همان VIN برابر 5 است.

ما اگر مقاومت R2 را 2 کیلو اهم در نظر بگیریم و مقاومت R1 را 1 کیلو اهم قرار بدهیم، ولتاژ خروجی یا همان Vout حدودا 3.3 ولت میشود.

بنابراین مدار ما برای تبدیل 5 ولت به 3.3 ولت با مقاومت به شکل زیر میشود:

این روش برای سیگنال های ضعیف کار می کند، اما چندان قابل اعتماد نیست. استفاده از روش های بعدی بیشتر پیشنهاد میشود.

تبدیل 5 به 3.3 ولت با دیود زنر

برای جریان  های کم، می توانید از مدار زنر استفاده کنید، همانطور که در زیر نشان داده شده است. به خاطر داشته باشید که در ولتاژ 3.3 ولت، هر نیرویی که بار شما مصرف می کند، 50 درصد دیگر توسط آن مقاومت سری (مقاومت “ballast”) مصرف می شود. بنابراین اندازه آن را بر اساس آن اندازه بگیرید، و به خاطر داشته باشید که قانون اهم همچنان اعمال می شود. جریان زیاد و بیش از 1.7 ولت در مقاومت از بین می رود. همانطور که گفته شد، رگولاتورهای Zener فقط برای بارهای بسیار مناسب کوچک هستند و همچنین خیلی دقیق نیستند. ولتاژ واقعی به منحنی کاهش درجه حرارت دیود زنر بستگی دارد.

تبدیل سطح منطق 5 ولت به 3.3 ولت با ترانزیستور

برای بارهای متوسط، می توانید از یک تنظیم کننده ولتاژ مانند Linear Technologies LT1086-3.3 استفاده کنید. به معنای واقعی کلمه صد ها مدل مختلف از رگولاتور های ولتاژ وجود دارند که این کار را برای شما انجام میدهند ما به عنوان نمونه LT1086-3.3 را مثال زدیم. توجه داشته باشید مقدار زیادی از بار شما در ترانزیستور داخل رگولاتور به گرما تبدیل میشود.

تبدیل با مبدل سطح منطق دو جهته

برای بار های زیاد و نیازمند دقت بالا میتوانید از یک مبدل سطح منطقی دو جهته (LLC) استفاده کنید که ولتاژ را کاهش می دهد. این روش توصیه شده برای تراز کردن سیگنال‌های شیفتی است که به ارتباط با سرعت بالا نیاز دارند (ارتباط سریال با نرخ باود بالا، I2C، و …).

شما به سادگی سیگنال را با ولتاژ بالا به پایه های HV وصل می کنید و سیگنال را با ولتاژ پایین در طرف دیگر (LV) دریافت میکنید. با برد نشان داده شده در شکل بالا شما به 4 کانال دسترسی دارید.