Mạch hạ áp 12v xuống 5v được biết đến là những mạch khá đơn giản và tiện lợi, được rất nhiều người sử dụng. Hiện tại, rất nhiều các thiết bị, IC, bộ điều khiển,… Dùng nguồn 5V. Trong một số trường hợp không có nguồn điện 5V, chúng ta buộc phải sử dụng những nguồn hiện có. Dưới đây là một số các mạch hạ áp từ 12V xuống 5V mà bạn có thể tham khảo.
Mạch hạ áp 12v xuống 5v sử dụng bộ chia điện áp
Đây là một trong những mạch điều chỉnh điện áp cơ bản dùng cho các ứng dụng có dòng điện thấp < 70 mA, chủ yếu là dùng để lấy điện áp tham chiếu và sử dụng trong mạch có dòng nhỏ như LED cảnh báo.
Với mạch điện này bạn có thể sử dụng 2 LED mắc nối tiếp với điện trở R2 khi đầu vào là 12V.
Mạch gồm những linh kiện như sau: 1 nguồn Pin 12V, điện trở 1,3k, 1 điện trở 1,8k.
Mạch này hay còn được biết đến là một mạch phân áp. Bạn có thể hoàn toàn thiết kế được được áp đầu ra theo yêu cầu bằng việc áp dụng công thức:
Vout = Vin.R2/(R1 + R2)
Ở đây, điện áp đầu ra Vout sẽ được lấy trên điện trở R2. Chọn giá trị điện trở > 1K của điện trở bất kỳ thì có thể tính ra được giá trị còn lại.
Mạch hạ áp 12v xuống 5v sử dụng IC LM7805
Mạch hạ áp 12v xuống 5v sử dụng IC LM7805 được sử dụng trong các dòng điện trung bình từ 10mA – 1A cho một số mạch ứng dụng với dòng điện cao. Mạch này có tính năng là nó sẽ luôn duy trì một dòng điện đầu ra bằng với dòng ở đầu vào.
Các linh kiện trong mạch gồm có: Nguồn 12V, tụ điện 1µF, tụ điện 10µF, IC 7805, tản nhiệt.
Hai tụ điện đó là tụ điện đầu vào và tụ điện đầu ra đều phải được kết nối với IC LM7805, các tụ điện này với nhiệm vụ giúp giảm độ gợn sóng trong nguồn điện. Cần phải sử dụng tản nhiệt cho IC LM7805 giảm điện áp xuống 5V thì cần phải có tản nhiệt.
Nếu trong quá trình sử dụng không dùng tản nhiệt, thì chắc chắn mạch sẽ bị hỏng do dòng điện lớn dẫn tới quá nhiệt và làm phá hủy các linh kiện trong mạch.
Nguyên lý hoạt động của mạch như sau:
Để điện áp Vout được ổn định và không gợn sóng, IC điều chỉnh điện áp LM7805 được sử dụng để làm Mạch hạ áp 12v xuống 5v. IC này thuộc dòng IC chuyển đổi điện áp DC LM78xx là IC hạ áp tuyến tính. 2 chữ số xx ở cuối là điện diện cho chỉ số hạ áp 05 nghĩa là 5V. Đầu ra sẽ không thay đổi ở mức 5V cho dù đầu vào có giá trị từ 6,5 – 35V đi nữa. Chân số 1 của IC là chân cấp nguồn vào, chân số 2 nối mass, chân số 3 sẽ là điện áp đầu ra.
Mạch hạ áp 12v xuống 5v sử dụng diode zener
Mạch sử dụng diode zener này sẽ được áp dụng cho các mạch điện với dòng điện trung bình với khoảng từ 1 – 70mA. Các mạch có thể sử dụng như mạch LED báo hiệu, mạch điều khiển, các mạch hoạt động sử dụng transistor điện áp thấp,…
Bạn có thể sử dụng mạch hạ áp 12V xuống 5V này để kết hợp với một mạch khác ở trên chính đầu ra của diode zener.
Các linh kiện gồm có: Nguồn 12V, điện trở 100Ω khuyến cáo nên sử dụng điện trở có giá trị cao hơn, diode zener 5,1V lớn hơn 1W.
Mạch này được biết là một trong những mạch sử dụng diode zener để làm mạch điều chỉnh điện áp khá phổ biến.
Thiết kế nguồn điện đầu ra Vout ổn định, công suất định mức tối đa của diode zener sẽ được tính bằng W. Áp dụng công thức sau để tính toán mạch điện triển khai.
- Dòng điện tối đa chạy qua diode zener: Id = (W / V)
- Giá trị nhỏ nhất của điện trở dòng RS: RS = (VS – VZ) / IZ
- Dòng tải IL nếu một điện trở tải 1kΩ được kết nối qua diode zener: IL = VZ / RL
- IZ dòng zener lúc đầy tải: IZ = IS – IL
Ở đây:
IL = dòng qua tải
IS = dòng điện qua điện trở nối tiếp Rs
IZ = dòng điện qua diode zener (kiểm tra datasheet hoặc giả sử 10- 20mA nếu không có)
VO = VR = VZ = điện áp zener = điện áp đầu ra
RL = Điện trở tải
Mạch hạ áp 12v xuống 5v sử dụng IC LM317
Bộ chuyển đổi điện 1 chiều DC từ 12V xuống 5V cũng có thể được sử dụng nhiều với IC LM317. Mạch này rất hữu dụng trong các mạch có dòng điện trung bình đến cao từ 1A trở lên. Nó cũng được sử dụng trong các mạch bảo vệ tăng điện áp của máy tính để bàn.
LM317 được biến đến là một loại IC cấp nguồn biến đổi có thể được sử dụng để cung cấp điện áp đầu ra có thể thay đổi nhưng điện áp được điều chỉnh ngưỡng từ 1,25V – 37V tùy thuộc vào điện áp tham chiếu, điện áp ở chân số 1 Adj là điện áp tham chiếu lấy ra từ chiết áp và điện áp Vout 5V sẽ được lấy ra từ chân số 2.
LM317 bắt buộc phải có bộ tản nhiệt và điện áp đầu vào yêu cầu phải lớn hơn điện áp Vout đầu ra 1,5V trở lên.
Các linh kiện cần có với mạch hạ áp từ 12V xuống 5V sử dụng IC LM317 gồm: Nguồn 12V, điện trở 1.6K, điện trở 4.7K, tụ điện 1µF, tụ điện 10µF, IC LM317, tản nhiệt.
LM317 là một IC điều chỉnh điện áp, IC có khả năng cung cấp dòng điện lớn hơn 1A, với dải điện áp 1,25V – 37V.
Trước khi ứng dụng các Mạch hạ áp 12v xuống 5v cho các dự án của mình, bạn hãy xác nhận chính xác điện áp đầu ra. Giá trị dòng điện được đề cập ở bài viết chỉ mang tính chất minh hoạ, vì giá trị của dòng điện có thể thay đổi theo trở kháng của mạch ở đầu ra. Hy vọng, với những thông tin trên sẽ giúp ích cho bạn.
