Menurunkan Tegangan 5 volt Menjadi 1,5 volt

Regulator tegangan dengan dioda zener

Menurunkan Tegangan 5 volt Menjadi 1,5 volt

Cara menurunkan tegangan 5 volt menjadi 1,5 volt ada beberapa, di antaranya:

  • Menggunakan pembagi tegangan resistor
  • Menggunakan regulator seri
  • Menggunakan regulator paralel / dioda zener
  • Menggunakan DC to DC converter
  • Menggunakan bi directional logic converter

Perlu diperjelas juga tujuan utama dari menurunkan tegangan tersebut.

Jika tegangan 1,5 volt dipakai sebagai supply, maka yang lebih penting adalah efisiensi dan kestabilan serta kemampuan arus. Solusi yang bagus untuk supply adalah regulator seri, regulator paralel dan DC to DC converter.

Jika tegangan 1,5 volt dipakai sebagai sinyal, maka yang lebih penting adalah kecepatan penjalaran (propagasi) sinyal. Solusi yang bagus untuk sinyal adalah pembagi tegangan resistor dan bidirectional logic converter.

Pembagi Tegangan Resistor

Pembagi tegangan dengan resistor adalah salah satu rangkaian dasar resistor. Berikut ini contoh rangkaiannya; [sumber]

Pembagi tegangan dengan resistor
Pembagi tegangan dengan resistor

Nilai R1 dan R2 dapat dihitung menggunakan persamaan berikut ini:

Rumus pembagi tegangan
Rumus rangkaian pembagi tegangan
  • Vout: tegangan keluar dari pembagi tegangan
  • Vin: tegangan masuk pembagi tegangan
  • R1 dan R2: resistor pembagi tegangan

Metode ini sederhana dan murah, namun kelemahan utamanya adalah tegangan Vout tergantung arus yang keluar dari Vout. Jika arus cukup besar, tegangan Vout akan berubah. Cara ini hanya cocok untuk arus keluar yang kecil, misal untuk tegangan masukan digital dari sebuah mikroprosesor.

Referensi

  • https://learn.sparkfun.com/tutorials/voltage-dividers/all
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Voltage_divider

Regulator Seri

Jika arus yang diperlukan agak besar, perlu rangkaian aktif seperti regulator seri berikut ini.

Ada banyak macam komponen regulator seri, namun LM317 ini cukup bagus karena tegangan outputnya dapat diatur dengan cara mengatur nilai resistornya, serta tegangan keluarnya dapat mencapai 1,25 volt.

Rangkaian regulator seri LM317
Rangkaian regulator seri LM317

Contoh regulator seri yang dapat memberikan tegangan kecil adalah LM317, menurut datasheetnya Vout dari LM317 adalah 1,25 volt

Regulator seri bagus sebagai power supply untuk arus kecil. Penurunan tegangan dilakukan dengan membuangnya sebagai panas, sehingga teknik ini kuran efisien. Jika ingin konversi energi yang lebih efisien, perlu menggunakan DC to DC converter.

Referensi:

Regulator Paralel Dengan Dioda Zener

Regulator paralel menggunakan dioda zener yang dipasang secara terbalik. Fitur yang dipakai adalah tegangan breakdown dioda zener yang konstan.

Regulator tegangan dengan dioda zener
Regulator tegangan dengan dioda zener

Hanya saja sulit mencari dioda zener dengan tegangan 1,5 volt. Umumnya dioda zener tersedia dengan tegangan breakdown mulai dari 1,8 volt.

Contoh dioda zener dengan tegangan 1,8 volt adalah TZS4678 [sumber]

Dioda biasa mempunyai tegangan maju yang relatif konstan, namun kurang baik dipakai karena tegangan maju pada dioda sangat terpengaruh arus pada dioda tersebut. Jika arus berubah, maka tegangan berubah, sehingga dapat mengacaukan rangkaian yang membutuhkan tegangan konstan.

Referensi:

  • https://www.electronics-tutorials.ws/diode/diode_7.html
  • https://www.diodes.com/assets/Datasheets/ds18007.pdf
  • https://www.vishay.com/docs/85613/tzs4678.pdf
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Zener_diode

DC to DC Converter

DC to DC converter dapat mengubah tegangan DC tanpa membuangnya sebagai panas, sehingga teknik ini lebih efisien dibandingkan regulator seri maupun regulator paralel.

Regulator yang mengubah tegangan menjadi lebih kecil adalah ‘Buck Converter’. [sumber]

Buck DC converter
Buck DC converter

Rangkaian Buck converter ini jika dibuat sendiri  cukup rumit, saat ini lebih mudah membeli modul yang sudah jadi. Modul buck converter tersedia dalam berbagai variasi: rentang tegangan masuk, rentang tegangan keluar, arus maksimum, ada yang tegangan keluar sudah tetap, ada yang tegangan keluar dapat diubah-ubah.

Buck converter ini di toko online rata-rata disebut sebagai ‘step down’ converter.

Modul DC to DC step down dengan LM2596
Modul DC to DC step down dengan LM2596

Referensi

Bidirectional Logic Converter

 

Bidirectional level converter
Bidirectional level converter

 

3.3V 5V Bi Directional Level Converter
3.3V 5V Bi Directional Level Converter

Referensi

One thought on “Menurunkan Tegangan 5 volt Menjadi 1,5 volt

Tinggalkan Balasan

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.