Riduzione di tensione

Ciao ragazzi, oramai sono due anni che mi diverto con arduino e ho fatto davvero cose pazzesche considerando che non ho mai studiato elettronica a scuola ma mi rendo conto che ho ancora troppe lacune quando devo fare un circuito, mi manca molta teoria. Ieri sera stavo studiando un pò e mi è venuto un dubbio riguardo all'abbassamento di tensione e adesso lo spiego.
Supponiamo di avere un relè a 5V che consuma 60mA e abbiamo a disposizione un alimentatore a 12V; normalmente avrei usato un LM7805 ma a questo punto arriva il dubbio: non si potrebbe sostituire il regolatore di tensione con un partitore resistivo oppure mettere una sola resistenza in serie al relè come se si trattasse di un led?
I parametri per calcolare le resistenze li abbiamo tutti, ad esempio nel secondo caso verrebbe una resistenza di 120 ohm 1/2W.
E' necessario quindi il regolatore di tensione oppure gli altri metodi vanno bene ugualmente?
Chiedo scusa se la domanda non riguarda direttamente arduino ma capire queste cose di certo non fa male
Saluti a tutti!

Io userei uno zener, le sole R non ti ganatiscono alcuna stabilità ed il relé potrebbe mettersi a "ballare".
+12V--120ohm/1watt--zener5,1V/1watt--GND
In parallelo allo zener metti un C elettrolitico da 10µF/16V
tra R e zener prelevi i 5V da fornire al relé, dovrebbe bastare.
Attenzione ai WATT, sia la R che lo zener devono essere adeguati altrimenti ti pigliano fuoco!
Grande BUD, tifo sempre per te! XD

da come la vedo io:

un regolatore di tensine lo usi quando, i carichi (assorbimento di corrente) son abbastanza alti, oppure quando non sai cosa potresti attaccare (1 rele ò 50 relè) perchè? semplice perche il regolatore regola automaticamente la tensione anche con grossi "sbalzi di carico" il suo circuito è complesso e gestice la cosa bene. quindi il regolatore lu usi quando vuoi tensioni stabili con carichi diversi e variabili (e abbastanza incogniti)

Lo zenner.... bhe anche esso puo regolare la tensione certo, ma devi sapere esattamente il minimo della corrente che userei ed il massimo che userai, in quando lo zenner sta in serie ad uan resistenza, che ne limita la corrente e quindi devi vedere che a poco carico la corente nn passi tutta sullo zener bruciandolo mentrre se assorbi tutta la corrente devi carantire che comunque nello zenr passi la corrente minima per farlo lavaorare nella zona giusta (bek casino).
si usa per carichi modesti e dove non si son grossi sbalzi fra corrente minima e massima.

la resistenza...si si puo fare..ma: se la usi come partitore devi dimensioanrlo molto bene (anche in potenza) in piu nn puoi permetterti il lusso di variazioni di corrente (che oltre dal carico dipendono anche da sbalzi di tensione!!), se per esempio hai un relè a 5V (che assorbe 1mA) e tu hai uan tensione di 12V, allora puoi usare una resistenza in serie al relè per limitarne la corrente (e far cadere sulla resistenza i7 V di troppo) ovviamente quella resistenza va solo su quel relè e non ne poi mettere x in sieme, di conseguena la resitenza non tollera sbalzi di carico.

questo è piu o mneo quando spiegato un pò di fretta e con qualche lacunetta, ma il principio è che si possono usare molte techniche, ma bisogna vedere dove la si applica)

MAndi

Mandi, hai ampliato con un sacco di parole concetti che ho già scritto, BUD è uno che a volte chiede dritte, mica lezioni prima maniera.
I valori te li ha forniti tutto e lo ha detto, se hai letto ciò che ho scritto a proposito del wattaggio di R e zener capisci che il discorso è già stato valutato no?
R = V/I = (12V-5,1V)/0,06A = 115 ohm (120 commerciali)
W = VI = 6,9V0,06A = 0,414
Lo zener va in conduzione quando gli arriva una tensione superiore alla sua nominale, quindi "taglia" quella in eccesso; visto che la corrente che scorre (dichiarata) è di 60mA hai 0,4W di dissipazione, usando sia R che zener da 1W sei in dimensioni ottimali, cos'è che non ti convince?

Grazie ragazzi... l'idea dello zener mi piace davvero molto

Pelletta:
Grazie ragazzi... l'idea dello zener mi piace davvero molto

Non scordare il condensatore, che aiuta la stabilità, ed un diodo in antiparallelo alla bobina del relé, per protezione.

Ma è normale che gli zener scaldino da far schifo anche con poca potenza da dissipare?

menniti mi dispiace, hai fatto un errore nel calcolare la resistenza.

Lo zener stabilizza solo se passa una certa corrente minima. Normalmente se non si ha il datasheet si presume 5mA. Percui se il relé é alimentato attraverso il relé circolano 60 mA e sullo zener devono circolare 5mA. A relá spento attraverso lo zener circolano 65mA. Questo é la corrente con cui devi dimensionare la resistenza dello zener.
R = V/I = (12V-5,1V)/0,065A = 106,1 ohm
Sceglendo 100 Ohm commerciali ho una corrente di 69mA e 9mA sullo Zener.

Come fai Tu hai solo un relé con zener in paralello e una resistenza in serie dove potresti lasciare via lo zener.

Un altra domanda non discussa:
Come si pilota il relé? metti un transistor col emettitore a massa e il collettore verso il relé ok. ma adesso lo zener lo colleghi a massa o al collettore?

L' opzione migliore dal punto di vista delle perdite é comutare non solo il relé ma relé con zener e resistenza. Cosí a relé spento il consumo é zero.

Un relé é un utenza particolare visto che la parte di ferro mobile fa sí che le caratteristiche magetiche sono diversse a seconda della sua posizione. e eprcui anche l'assorbimento di corrente transitorie. Mettendo solo una resistenza in serie al relé puó ma non deve dare problemi.

Comunque tutte le opzioni segnalate non sono ottime perché c'é sempre un bel po di potenza dissipata.

La soluzione migliore é un relé con bobina a 12V.
Ciao Uwe

leo72:
Ma è normale che gli zener scaldino da far schifo anche con poca potenza da dissipare?

Sí, riscalda. "poca potenza da dissipare" é una considerzone relativa. vedi sotto.

Uno stabilzzatore di tensione viene calcolato considerando 2 casi:

  • l' utenza non consuma corrente
  • l' utenza consuma la corrente massima.

La corrente che non passa attraverso l' utenza perché non va a pieno regime passa attraverso lo zener. dal punto di vista dello Zener la corrente é piú alta, piú basso é il consumo dell utenza.

Per questo uno stabilizzatore con solo diodo Zener si usa solo nei casi di bassa corrente e di bassa necessitá di qualitá di stbilizzazione. Aggiungendo 1 transistore per amplificare la potenza o 2 transistori (per amplificare la poteza e l'altro per tenere costante la corrente sullo zener) si migliora di parecchio i parmetri del circuito.
Poi per non farsi il lavoro per costruire il circuito e a causa delle prestazioni migliori si usano subito uno stabilizzatore di tensione.

Ciao Uwe

:cold_sweat:

Ok.. Torno ai miei firmware... :*

leo, non volevo spaventarti o cacciarti. :wink: :wink:
Ciao Uwe

Uwe, sempre a cercare il pelo nell’uovo, non vedi che lo porto sulla testa come cappello? :grin:
Concordo sul fatto che il circuito spreca tanto, ma a questo punto, invece di tutto sto casino mette un piccolo 78L05 (lui ha detto che vuole usare relé da 5V, se hai il coraggio contraddicilo tu :grin:) ed un paio di C e non se ne parla più, con 60mA scalda quanto basta…

Pelletta:
Supponiamo di avere un relè a 5V che consuma 60mA e abbiamo a disposizione un alimentatore a 12V; normalmente avrei usato un LM7805 ma a questo punto arriva il dubbio: non si potrebbe sostituire il regolatore di tensione con un partitore resistivo oppure mettere una sola resistenza in serie al relè come se si trattasse di un led?

Un partitore lo usi quando a monte hai già una tensione stabilizzata, o "regolata", cioè perfettamente costante, oppure quando devi alimentare un componente non sensibile a tensioni "imprecise" (un led, una lampadina, un motore...). Un microprocessore ha bisogno di una tensione molto precisa, quindi serve un regolatore invece di un partitore.

Il relè era solo un esempio per avere un pò di dati sotto mano, volevo capire soltanto se entrambe le alternative erano valide e si potevano applicare anche ad altri componenti.
Mi sembra comunque di aver capito che non conviene affatto per diverse ragioni quali consumo, numero di componenti in gioco (resistenza, zener, condensatore), precisione..... morale della storia un bel 7805 in package TO-92 si presta molto meglio :slight_smile:
Grazie a tutti

uwefed:
leo, non volevo spaventarti o cacciarti. :wink: :wink:
Ciao Uwe

Non preoccuparti.
Oggi non ne prendo una ed il motivo è scritto qui.

Pardon menniti menniti, la prossima volta cercerò di non scivere tanto e sopratutto meno stupidaggini! :blush:

Pardon menniti menniti, la prossima volta cercerò di non scivere tanto e sopratutto meno stupidaggini! smiley-red

Questa la potevi risparmiare, ora io come faccio a quotare ciò che hai detto. Giuro solennemente di non dire stupidagini e di essere nel pieno delle mie facoltà mentali.

Si possono usare resistenze, resistenze e zener, condensatori e resistenze, il tutto insieme.
Esempio recente:
La mia caldaio mi Argo mi ha lasciato, quindi mi sono smontato nuovamente le schede per fare un controllo. Precedentemente chi ha montato la caldaia andava di fretta ed ha lasciato dei varchi di accesso all’interno della caldaia da dove sono entrati topi che vi anno fatto il nido e distrutto tutto ciò che gli dava fastidio, e la caldaia aveva solo meno di due anni di vita. Già precedentemente avevo disegnato lo schema delle schede, ora ho continuato con altre sezioni. Bene lo schema usa molti relè e la tensione per alimentarli è di tipo on-line, cioè direttamente dalla 220VAC previo condensatori e resistenze viene portata a 24Vdc e 48Vdc.

Non hanno usato zenere ma solo RC per alimentare i rele attivati da transistor smd, il motivo principale deriva dal fatto che un relè ha una certa tensione di tolleranza nei confronti della tensione nominale di lavoro. Un relè da 24Volts si eccita già con 20Volts (anche meno) e non si brucia se lavora con 27Volts. Però questo non significa che dobbiamo progettare i nostri circuiti in questo modo, ma che la cosa è fattibile ed in certe circostanza è la scelta più adatta.

Quindi circuiti di test, alimentatori non adatti ai relè ecc possono essere accroccati in qualunque modo, ma in “produzione” visto che il circuito è obbistico perchè non farlo al meglio, superando in teoria il circuito commerciale che deve tenere conto anche del mercato.

ps: avevo parole in più e le ho regalate
Ciao.

Martinix:
Pardon menniti menniti, la prossima volta cercerò di non scivere tanto e sopratutto meno stupidaggini! :blush:

Spero che tu stia scherzando :astonished:
Io ho inteso dire che, avendo già scritto qualcun altro determinate cose, potevi limitarti ad aggiungere, o correggere, qualora potevi ritenere che io avessi scritto fesserie, come ha fatto dopo Uwe.... Oppure aspettare che Bud Pelletta chiedesse che gli venissero spiegati meglio quei concetti (ma lui non l'ha fatto perché, contrariamente a ciò che dice, le sue conoscenze le ha e l'ha dimostrato più volte) ed allora valeva la pena ampliare la cosa.
Non ho scritto né pensato che tu avessi scritto stupidaggini, mi sembravi poco convinto della soluzione zener, e ho spiegato cosa intendevo dire, chiedendoti un parere, tutto qui. :slight_smile:
A Mauro: sono d'accordo, le soluzioni si cercano e si adattano a ciò che uno deve fare, a ciò che ha in casa, compatibilmente con la decenza; il mio discorso, basato sulla domanda di BUD, era puramente teorico, a voler fare qualcosa di ottimale, ricordando l'intervento di Uwe sullo spreco energetico, invece del 78L05 si può usare uno step-down, ma io non credo proprio che sempre e ad ogni costo si debba usare la tecnoilogia avanzata, quando a volte due pezzi risolvono un problema senza farla troppo lunga.....
Così ho detto.
AUGH!

si è vero a volte regisco con troppa energia, ma non son cattivo :blush: XD