Rozdiel medzi napájacími zdrojmi 3V3 a 5V

3V3 a 5V sú dnes štandardné napäťové úrovne v napájacích zdrojoch. Aj keď je medzi oboma napätiami iba rozdiel 1,7V, stačí to na zabezpečenie výrazného rozdielu v energetickej účinnosti.

3V3 štandardná úroveň napätia

Prečo je teda 3,3 V štandardná úroveň napätia zdroja? Pretože spotreba energie bola vždy problémom pre dizajnérov, boli zavedené nižšie úrovne napätia napájacieho zdroja, aby sa vytvorili energeticky efektívnejšie obvody a zariadenia. Viac ako 30 rokov bolo napájanie elektronických obvodov a zariadení pomocou úrovne 5 V bežnou praxou; dnes väčšina elektronických obvodov a zariadení používa napájaciu úroveň 3V3, niektoré dokonca migrujú na úroveň 2V5 (alebo dokonca na nižšie napätia!).

Každý elektronický dizajnér, ktorý riadi elektrické vedenia elektronických obvodov a zariadení, môže náhodne alebo úmyselne spôsobiť skrat a tým poškodiť elektronické obvody alebo zariadenia. Nehody a chyby sa stávajú vždy, no môžeme sa riadiť niekoľkými tipmi a trikmi, ako sa im vyhnúť. Poďme sa na to pozrieť!

Farebne označené elektrické vedenia

Farebné kódovanie elektrického vedenia je najjednoduchší, a najefektívnejší vizuálny spôsob, ako sa vyhnúť nesprávnemu zapojeniu elektrického vedenia elektronických obvodov alebo zariadení. Pri prototypovaní elektronického obvodu alebo zariadenia niektorí vývojári robia bežnú chybu, keď používajú rovnakú farbu na každom kábli, takže nie je možné identifikovať ktorý je ktorý. Farebné kódovanie elektrických vedení značne uľahčuje identifikáciu napäťových a zemných (GND) vedení. Podľa priemyselných predpisov a noriem sa červená zvyčajne používa na označenie vedenia napätia, zatiaľ čo čierna sa používa na označenie vedenia GND; farby sa líšia v závislosti od predpisu alebo normy.

Integrácia poistiek

Jedným z najjednoduchších obvodov na implementáciu je použitie poistky. Integrácia poistiek do elektronických zariadení nie je zložitý proces návrhu. Nasledujúca schéma znázorňuje jednoduchý ochranný obvod proti prepólovaniu, ktorý možno použiť v obvodoch jednosmerného prúdu s nízkym výkonom:

Krokovanie napätia – radenie úrovní

Dosky Arduino sa spoliehajú na úrovne 3,3 V a 5 V.

Niekedy však nemusia byť dostupné piny, ktoré zodpovedajú požiadavkám na napätie na adekvátne napájanie snímača. V tejto časti sa pozrieme na to, ako môžeme zvýšiť a znížiť napätie. Použijeme obojsmerný konvertor logickej úrovne na krokovanie úrovne napätia, aby sme mohli používať snímače alebo logiku pri vyšších alebo nižších úrovniach napätia.

Zníženie napätia

Delič napätia je najjednoduchšie, ale ľahko realizovateľné riešenie. Používa 2 odpory na vytvorenie nižšieho napäťového výstupu. Takže, keď poznáme vstupné napätie a cieľové výstupné napätie a referenčný odpor, je dosť jednoduché vypočítať ďalší požadovaný odpor, ktorý sa má implementovať na výrobu požadovaného napätia. Nižšie je obvod deliča napätia.

Zvýšenie napätia

Na zvýšenie napätia budete musieť použiť trochu konštruktívnejší elektrický obvod pomocou diód. Nasledujúci obvod ukazuje, ako použiť diódy na zvýšenie napätia.