Hay una serie de preguntas aquí.
Cuando mencionas [matemática] 12V \ 1A [/ matemática], asumiré que te refieres a una fuente de voltaje [matemática] 12V [/ matemática] que puede suministrar [matemática] 1A [/ matemática]. Esto significa que mientras el voltaje es (más o menos) fijo, la corriente no lo es. La corriente no tiene que ser [matemática] 1A [/ matemática]. Podría ser menor, pero puede ser máximo [matemática] 1A [/ matemática]. La corriente dependerá de la resistencia en el circuito.
Tiene un dispositivo o un chip que requiere [matemática] 5V [/ matemática] con un máx. corriente de [matemáticas] 0.5A [/ matemáticas]. Esto significa que necesitamos bajar el voltaje de [matemática] 12V [/ matemática] a [matemática] 5V [/ matemática]. Si está utilizando una resistencia en serie, el resto del voltaje se caerá a través de su dispositivo. El valor de la resistencia sería: [matemática] \ frac {12V-5V} {0.5A} = 14 \ Omega [/ matemática].
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Sin embargo, hay varios problemas con este enfoque.
El primer problema es que estamos desperdiciando mucha energía. Concretamente, estamos disipando [matemática] 7V * 0.5A = 3.5W [/ matemática] para obtener [matemática] 5V * 0.5A = 2.5W [/ matemática] de potencia. Eso es solo [matemática] \ frac {2.5W} {2.5W + 3.5W} \ aprox42 \% [/ matemática] eficiente.
El segundo problema es que su resistencia promedio solo puede disipar aproximadamente [math] \ frac {1} {4} W [/ math] de potencia, suponiendo que la temperatura ambiente sea lo suficientemente baja. Estamos tratando de disipar más de 10 veces más poder. Eso requerirá una resistencia bastante robusta. No en la medida en que sea muy difícil de encontrar, pero será más costoso que una resistencia estándar, lo que a su vez hará que las otras opciones sean aún más atractivas.
El tercer problema es que el voltaje no será variable estable. Es probable que su carga no sea tan estable como la resistencia [matemática] 10 \ Omega [/ matemática] que utilicé para modelar este ejemplo. Esto puede provocar picos y caídas de voltaje y, por lo tanto, hacer que la fuente de alimentación no sea confiable, e incluso podría destruir su dispositivo.
El cuarto problema es que es poco probable que su fuente de voltaje sea una fuente de voltaje estable en primer lugar. Si está comenzando con una fuente de voltaje [matemática] de 12V [/ matemática], supongo que es una batería de plomo-ácido [matemática] de 12V [/ matemática] (aunque la mayoría de las baterías [matemáticas] de 12V [/ matemática] pueden entregar mucho más que [matemática] 1A [/ matemática] de corriente). El voltaje de esta batería variará de [matemática] 12.6V [/ matemática] cuando está completamente cargada a aproximadamente [matemática] 7V [/ matemática] cuando esté completamente descargada (aunque no debe descargarla tanto). El voltaje de la fuente de voltaje puede variar y, por lo tanto, la caída de voltaje a través de la carga también variará:
Cuando el voltaje de la batería cae, queremos que el valor de nuestra resistencia en serie también sea menor, de modo que la caída de voltaje a través de la carga pueda permanecer más o menos constante. Afortunadamente, ese dispositivo existe: se llama regulador de voltaje:
Esto asegurará que el voltaje de salida sea más o menos estable [matemática] 5V [/ matemática] ([matemática] 4.8V [/ matemática] – [matemática] 5.2V [/ matemática] a temperatura ambiente). El regulador de voltaje (lineal) más conocido es probablemente el [matemático] 7805 [/ matemático]. Este dispositivo resolvería tres de cuatro problemas. Puede manejar la disipación de energía, dependiendo de la temperatura ambiente, pero es probable que necesite un disipador de calor. El voltaje será estable independientemente del voltaje de entrada (siempre que esté dentro del rango de lo que puede manejar [math] 7805 [/ math], que es [math] 7V-25V [/ math]) y la carga.
Sin embargo, todavía estamos luchando con el calor y la pérdida de energía. Realmente necesitamos una solución más eficiente. Afortunadamente, dicha solución existe: una fuente de alimentación conmutada DC-DC, más específicamente un convertidor reductor DC-DC. Tiene todas las ventajas del regulador de voltaje lineal, pero generalmente será [matemático]> 90 \% [/ matemático] eficiente.
Dado que desea reducir el voltaje de 12 V a 5 V, lo cual es extremadamente común, ya que esto es lo que hacen todos los convertidores de toma de cigarrillos a usb, puede encontrarlos fácilmente disponibles, como un circuito básico y como un enchufe de cigarrillo adaptador. Generalmente se verán así:
y puedes encontrarlos en eBay o AliExpress por menos de 1 $. Simplemente suelde los cables de su fuente de voltaje de 12V a la placa y obtendrá 5V del puerto USB.
Los adaptadores de enchufe de cigarrillo se verán así:
Dados los requisitos de baja corriente, cualquier circuito / adaptador será suficiente.
En conclusión, dado el bajo costo y la disponibilidad de convertidores reductores reductores que harán el trabajo de manera eficiente y efectiva en una variedad de circunstancias, es, con mucho, la mejor opción y, por lo tanto, debe preferirse sobre todas las demás opciones.