Por Kim Lewis - Actualizado el 24 de marzo de 2022
Reducir una batería de 9 V a un suministro estable de 3,3 V es común en proyectos de bajo consumo. El método más simple utiliza un diodo Zener de 3,3 V, combinado con una resistencia en serie para limitar la corriente y mantener el diodo dentro de sus límites de potencia.
Revisaremos los cálculos, la selección de componentes, el cableado y las precauciones de seguridad. Si necesita mayor precisión o menor ruido, al final se analizan alternativas como un divisor de voltaje, un regulador de amplificador operacional o un regulador de baja caída (LDO).
El 1N4728A es un Zener de 3,3 V con una potencia nominal de 1 W, lo que se traduce en una corriente máxima de aproximadamente 303 mA (P=V×I). En la práctica mantenemos la corriente muy por debajo de este valor para evitar el estrés térmico y garantizar la confiabilidad a largo plazo.
Usando una resistencia de 330Ω, la corriente Zener se convierte en:
IZ = (Ven – Vsalida )/R = (9V – 3,3 V)/330Ω ≈ 17 mA.
Potencia disipada en el Zener:P = IZ × Vsalida ≈ 0,057 W, muy por debajo de la clasificación de 1 W. Esto deja un margen cómodo para las variaciones de temperatura y la tolerancia de resistencia.
Conecte el terminal positivo de la batería de 9 V a un lado de la resistencia de 330 Ω. Si estás usando un soporte para pilas, este es el cable rojo.
Conecte el otro lado de la resistencia al cátodo (lado marcado) del Zener. El Zener debe tener polarización inversa.
Conecte el ánodo del Zener al terminal negativo de la batería (cable negro en un soporte).
Configure un multímetro en voltaje CC, coloque una sonda entre los terminales Zener y verifique ~3,3 V. El voltaje del terminal de la batería sigue siendo de 9 V.
Utilice una resistencia de 330 Ω y un Zener de 3,3 V para reducir 9 V a 3,3 V. Mantenga la corriente a < 20 mA para mayor confiabilidad. Agregue un pequeño condensador a través del Zener si el ruido es un problema. Para una regulación más estricta, considere un divisor de voltaje o un regulador LDO con amplificador operacional.
Siempre invierte la polarización del Zener; por lo demás se comporta como un diodo de silicio normal. Respete los límites de potencia, corriente y temperatura especificados por el fabricante para evitar daños o riesgos de incendio. Manipule las baterías con cuidado para evitar cortocircuitos.
