Caduta di Tensione su Resistenza: Calcolo Resistenza in Serie per 5V → 3V

Il Partitore a Resistenza in Serie: Semplice, Inefficiente, Limitato

Abbassare 5V a 3V con una resistenza funziona solo per un carico a **corrente fissa, nota e costante**. Fallisce per carichi variabili (microcontrollori, sensori, radio) perché V_drop = I × R cambia con I.

Calcolo (Esempio Carico Fisso)

• Obiettivo: 3V al carico.
• Sorgente: 5V.
• Corrente di Carico (I_L): **Deve essere nota.** Esempio: I_L = 100 mA (0,1 A).
• Caduta di Tensione: V_R = 5V – 3V = 2V.
• Resistenza: R = V_R / I_L = 2V / 0,1A = 20 Ω.
• Potenza Nominale: P = V_R × I_L = 2V × 0,1A = 0,2W → Usare resistenza **≥ 0,5W (1/2W)** (derating 50%).
• Tolleranza: 1% pellicola metallica per precisione; 5% pellicola di carbonio accettabile per non critico.

Perché Fallisce per la Maggior Parte dei Carichi

Soluzioni Corrette per Conversione 5V → 3,3V / 3V

1. Regolatore Lineare LDO: MCP1700, HT7833, AMS1117-3.3. Bassa caduta (~200mV), bassa corrente a riposo (µA), economico, piccolo (SOT-23). **Migliore per < 500mA.**
2. Convertitore Buck (Switching): MP1584, LM2596, XL4015, TPS5430. Efficienza 90%+. **Migliore per > 500mA o durata batteria critica.**
3. Partitore di Tensione (Solo Riferimento): Due resistenze (es. 10k/20k) → 3,3V *riferimento* per ingresso ADC / op-amp. **Corrente quasi zero.** Mai per alimentazione.
4. Diodo Zener + Resistenza: Regolazione a derivazione grossolana. Scarsa regolazione di linea/carico. Solo per riferimento di tensione / limitazione.
5. Shifter di Livello (Logica): TXS0108, BSS138 FET — per traduzione segnali, non alimentazione.

Albero Decisionale Rapido

• Corrente di carico costante e < 20mA? → Resistenza in serie *potrebbe* andare bene (LED, bias fisso).
• Corrente di carico variabile O > 20mA? → **Usa LDO o Buck.**
• Alimentato a batteria? → **Buck (se V_bat > 3,3V) o LDO (se V_bat ≈ 3,3–4,2V).**
• Serve isolamento? → Modulo DC-DC isolato.