Понизить ток в цепи

Все источники питания рассчитаны на предельную нагрузку на определенную мощность. По сути любой источник энергии имеет определенное напряжение на выходе, а так же определенную допустимую силу тока. При превышении максимальной силы тока мощности источник питания может сгореть. Подключив еще одно сопротивление параллельно к источнику питания через цепь будет протекать ток в 1,5 раза больше допустимого.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Уменьшить силу тока
• Совет 1: Как понизить силу тока
• Урок 8. Делим ток и роняем напряжение
• Бестрансформаторное электропитание.Конденсатор вместо резистора
• Как понизить напряжение с 12 на 5 вольт (резистор, микросхема) 📹
• Чем понизить напряжение
• Как понизить постоянное и переменное напряжение — обзор способов
• RM35JA31MW
• Как понизить ток?

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: В чём разница между НАПРЯЖЕНИЕМ и ТОКОМ

Уменьшить силу тока

Онлайн калькулятор закона Ома позволяет определять связь между силой тока, электрическим напряжением и сопротивлением проводника в электрических цепях. Для расчета, вам понадобится воспользоваться отдельными графами: — сила тока вычисляется в Ампер, исходя из данных напряжения Вольт и сопротивления Ом ; — напряжение вычисляется в Вольт, исходя из данных силы тока Ампер и электрического сопротивления Ом ; — электрическое сопротивление вычисляется в Ом, исходя из данных силы тока Ампер и напряжения Вольт.

Все калькуляторы. Конвертеры Обратная связь Приложения. Учеба и наука — Математика — Красота и здоровье — Внешность — Компьютерная техника — Железо — Транспорт — Автомобили — Строительство — Возведение конструкций — Быт — Дата и время — Учеба и наука Физика. Сила тока Формула Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению. Напряжение Формула Падение напряжения на участке проводника равно произведению силы тока в проводнике на сопротивление этого участка.

Электрическое сопротивление Формула Электрическое сопротивление определяет силу тока, текущего по цепи при заданном напряжении.

Select rating 1 2 3 4 5 Рейтинг: 4 Голосов Калькуляторы Каталог калькуляторов Конвертеры Поиск калькуляторов.

Информация о сайте О нашем сайте Обратная связь Приложения для Android. Компьютерная техника — 84 Железо — 45 Игры — 7 Радиосвязь — 21 Фото — Транспорт — 33 Автомобили — 25 Велосипеды — 4 Прочее — 4. Строительство — Возведение конструкций — 22 Отделочные работы — 29 Трубопровод — 11 Отопление — 10 Электрика — 25 Прочее — Сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению.

Падение напряжения на участке проводника равно произведению силы тока в проводнике на сопротивление этого участка.

Электрическое сопротивление определяет силу тока, текущего по цепи при заданном напряжении.

Совет 1: Как понизить силу тока

Правила форума. RU :: Правила :: Голосовой чат :: eHam. Форум Off-Topic Беседка. Для любителей поговорить. Как понизить силу тока сохраняя напряжение? Страница 1 из 6 1 2 3 4 5 6 Последняя К странице: Показано с 1 по 15 из

Расчет параметров понижающего конденсатора — понизить напряжение до Ёмкость, включенная в цепь переменного тока обладает (в.

Урок 8. Делим ток и роняем напряжение

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Магнитный воин -какие силы стоят за эффектом Джанибекова? Решите задачу по физике 1 ставка. Какая польза народному хозяйству от астрономии и теории эволюции? Независимые ученые узнали, что Человечество не вызвало Глобального Потепления. А Кто вызвал? Бес или Бог? По какой такой причине материя стремится занять все доступное пустое пространство собой? Лидеры категории Антон Владимирович Искусственный Интеллект.

Бестрансформаторное электропитание.Конденсатор вместо резистора

В радиолюбительской практике, да и в промышленной аппаратуре источником электрического тока обычно являются гальванические элементы, аккумуляторы, или промышленная сеть вольт. Если радиоприбор переносной мобильный , то использование батарей питания себя оправдывает такой необходимостью. Но если радиоприбор используется стационарно, имеет большой ток потребления, эксплуатируется в условиях наличия бытовой электрической сети, то питание его от батарей практически и экономически не выгодно. Для питания различных устройств низковольтным напряжением от бытовой сети вольт существуют различные виды и типы преобразователей напряжения бытовой сети вольт в пониженное. Как правило, это схемы трансформаторного преобразования.

Работа резистора заключается в ограничении тока , протекающего по цепи.

Как понизить напряжение с 12 на 5 вольт (резистор, микросхема) 📹

Подбор оборудования. Купить онлайн. Где купить? Задать вопрос. Добавить в «Мои продукты» Удалить из «Мои продукты».

Чем понизить напряжение

Содержание: Понижаем переменное напряжение Подключение бытовой техники из США на В к сети В Понижаем напряжение для питания низковольтных светильников Понижение напряжения в доме Балластный конденсатор для питания маломощных устройств Понижаем постоянное напряжение. Рассмотрим типовые ситуации, когда нужно опустить напряжение, чтобы подключить прибор, который работает от переменного тока, но напряжение его питания не соответствует привычным Вольтам. Это может быть, как различная бытовая техника, инструмент, так и упомянутые выше светильники. Пожалуй, самая частая ситуация возникает, когда человек покупает из зарубежных интернет-магазинов какой-то прибор, а по его получении определяет, что он рассчитан на питание от Вольт. Первый вариант — это перемотать трансформатор питающий устройство, но большинство приборов работают от импульсного источника питания, а для подключения электроинструмента — лучше вообще обойтись без перемотки.

расчет Закона Ома, определяющий связь между напряжением, силой тока и сопротивлением проводника в электрической цепи.

Как понизить постоянное и переменное напряжение — обзор способов

Поиск новых сообщений в разделах Все новые сообщения Компьютерный форум Электроника и самоделки Софт и программы Общетематический. Как уменьшить силу тока в цепи? Сообщение от Turalyon.

RM35JA31MW

Включите JavaScript для лучшей работы сайта. Согласно закону Ома, для того чтобы понизить силу тока в цепи, нужно уменьшить разность потенциалов напряжение на нем или увеличить сопротивление. Зависимость при этом соблюдается пропорциональная — во сколько раз уменьшилось напряжение, во столько раз понизился ток; по сопротивлению зависимость обратная. Вам понадобится. Для уменьшения силы тока на участке цепи поменяйте величины, от которых она зависит.

Сегодня мы поговорим о нескольких видах простейших электрических цепей и узнаем, как же можно уронить напряжение и разделить ток на несколько частей. Урок будет длиииииинный, но содержательный, с разбором задачи в конце.

Как понизить ток?

В этой статье расскажу о весьма банальных вещах, что не менялись уже не одно десятилетие, да они вообще не менялись. Другое дело, что с тех пор как был изучен принцип снижения напряжения в замкнутой цепи за счет сопротивления, появились и другие принципы питания нагрузки, за счет ШИМ, но тема это отдельная, хотя и заслуживающая внимания. Поэтому продолжу все-таки по порядку логического русла, когда расскажу о законе Ома, потом о его применении для различных радиоэлементов участвующих в понижении напряжения, а после уже можно упомянуть и о ШИМ. Собственно был такой дядька Георг Ом, который изучал протекание тока в цепи. Производил измерения, делал определенные выводы и заключения.

Итогами его работы стала формула Ома, как говорят закон Ома.

Тема в разделе » Электрика и электрооборудование «, создана пользователем segor , Войти или зарегистрироваться. Строительный форум ВашДом.

Как понизить силу тока не меняя напряжение

Здраствуйте, кто знает как уменьшить силу тока без увеличения напряжения? Хочу приобрести светодиодную ленту на 12 v 2A. Нашел блок питания на 12 v 4A И вот хочу узнать, как нибудь можно подключить блок к ленте? А может такой ток будет нормальным для ленты?

Похожие статьи

Сергей, точно?Не сгорит? Я читал что для светодиодов обязательно ограничение силы тока

Никита, в ленте для этого резисторы стоят. Но если уж так сильно сцышь втыкай через амперметр первый раз.

Да ты хоть на 100 ампер блок питания используй все равно лента будет потреблять 2а Потому, что ток это величина относящаяся к нагрузке. Короче можно и учи закон ома.

Сделай ограничение тока

Вася, закон ома знаю(для участка цепи)

Никита, знатокмля)))) если знал не задавал бы такой вопрос. Включай и не парься.

Сергей, ну I=U/R кажись,только в этом случае он не помогает

Никита, почему не помогает? Что такое R?

Никита, если возьмёшь метр ленты, то сопротивление r, если 2 метра то сопротивление уменьшится и стане 2/r. При постоянном напряжении U меняется будет только сила тока I. Следовательно сила тока зависит только от сопротивления. В твоем случае от количества метров в ленте. Значит на блок питания в 4а можно повесить до двух твоих лет, или вообще один светодиод. Главное не превышать заданых 4а.

Сергей, спасибо,все понял:))

Сергей, * будет r/2

Никита, если бы источник был стабилизатором тока 4 ампера, то да, лента довольно быстро сгорела бы.
Но ваш источник это стабилизатор напряжения 12 вольт максимальным выходным током 4 ампера. Т.е. в цепи будет всегда 12 вольт, а ток зависит от нагрузки.

Егор, ну да очепятался)
А самое прикольно что ТС все понял

Егор, а то что блок выдает 12.25 вольт это норма? (померил мультиметром) на корпусе указано 12 ровно

Никита, не обращать внимания. Тем более под нагрузкой просядет скорее всего.

Здесь Вячеслав ответил. В ленте стоят токо ограничивающие резисторы. Посмотри на каждые три светика идет один резистор.. Отсюда вывод больше это не менше. Т.е работать от твоего 4х амперного все будет. Главное что он стабилизирован.

Напряжение и сила тока — две основных величины в электричестве. Кроме них выделяют и ряд других величин: заряд, напряженность магнитного поля, напряженность электрического поля, магнитная индукция и другие. Практикующему электрику или электронщику в повседневной работе чаще всего приходится оперировать именно напряжением и током — Вольтами и Амперами. В этой статье мы расскажем именно о напряжении, о том, что это такое и как с ним работать.

Определение физической величины

Напряжение это разность потенциалов между двумя точками, характеризует выполненную работу электрического поля по переносу заряда из первой точки во вторую. Измеряется напряжение в Вольтах. Значит, напряжение может присутствовать только между двумя точками пространства. Следовательно, измерить напряжение в одной точке нельзя.

Потенциал обозначается буквой «Ф», а напряжение буквой «U». Если выразить через разность потенциалов, напряжение равно:

Если выразить через работу, тогда:

где A — работа, q — заряд.

Измерение напряжения

Напряжение измеряется с помощью вольтметра. Щупы вольтметра подключают на две точки напряжение, между которыми нас интересует, или на выводы детали, падение напряжения на которой мы хотим измерить. При этом любое подключение к схеме может влиять на её работу. Это значит, что при добавлении параллельно элементу какой-либо нагрузки ток в цепи изменить и напряжение на элементе измениться по закону Ома.

Вывод:

Вольтметр должен обладать максимально высоким входным сопротивлением, чтобы при его подключении итоговое сопротивление на измеряемом участке оставалось практически неизменным. Сопротивление вольтметра должно стремиться к бесконечности, и чем оно больше, тем большая достоверность показаний.

На точность измерений (класс точности) влияет целый ряд параметров. Для стрелочных приборов – это и точность градуировки измерительной шкалы, конструктивные особенности подвеса стрелки, качество и целостность электромагнитной катушки, состояние возвратных пружин, точность подбора шунта и прочее.

Для цифровых приборов — в основном точность подбора резисторов в измерительном делителе напряжения, разрядность АЦП (чем больше, тем точнее), качество измерительных щупов.

Для измерения постоянного напряжения с помощью цифрового прибора (например, мультиметра), как правило, не имеет значения правильность подключения щупов к измеряемой цепи. Если вы подключите положительный щуп к точке с более отрицательным потенциалом, чем у точки, к которой подключен отрицательный щуп — то на дисплее перед результатом измерения появится знак «–».

А вот если вы меряете стрелочным прибором нужно быть внимательным, При неправильном подсоединении щупов стрелка начнет отклоняться в сторону нуля, упрется в ограничитель. При измерении напряжений близких к пределу измерений или больше она может заклинить или погнуться, после чего о точности и дальнейшей работе этого прибора говорить не приходится.

Для большинства измерений в быту и в электронике на любительском уровне достаточно и вольтметра встроенного в мультиметры типа DT-830 и подобных.

Чем больше измеряемые значения — тем ниже требования к точности, ведь если вы измеряете доли вольта и у вас погрешность в 0.1В — это существенно исказит картину, а если вы измеряете сотни или тысяч вольт, то погрешность и в 5 вольт не сыграет существенной роли.

Что делать если напряжение не подходит для питания нагрузки

Для питания каждого конкретного устройства или аппарата нужно подать напряжение определенной величины, но случается, так что имеющийся у вас источник питания не подходит и выдает низкое или слишком высокое напряжение. Решается эта проблема разными способами, в зависимости от требуемой мощности, напряжения и силы тока.

Как понизить напряжение сопротивлением?

Сопротивление ограничивает ток и при его протекании падает напряжение на сопротивление (токоограничивающий резистор). Такой способ позволяет понизить напряжение для питания маломощных устройств с токами потребления в десятки, максимум сотни миллиампер.

Примером такого питания можно выделить включение светодиода в сеть постоянного тока 12 (например, бортовая сеть автомобиля до 14.7 Вольт). Тогда, если светодиод рассчитан на питание от 3.3 В, током в 20 мА, нужен резистор R:

R=(14.7-3.3)/0.02)= 570 Ом

Но резисторы отличаются по максимальной рассеиваемой мощности:

Ближайший по номиналу в большую сторону — резистор на 0.25 Вт.

Именно рассеиваемая мощность и накладывает ограничение на такой способ питания, обычно мощность резисторов не превышает 5-10 Вт. Получается, что если нужно погасить большое напряжение или запитать таким образом нагрузку мощнее, придется ставить несколько резисторов т.к. мощности одного не хватит и ее можно распределить между несколькими.

Способ снижения напряжения резистором работает и в цепях постоянного тока и в цепях переменного тока.

Недостаток — выходное напряжение ничем нестабилизировано и при увеличении и снижении тока оно изменяется пропорционально номиналу резистора.

Как понизить переменное напряжение дросселем или конденсатором?

Если речь вести только о переменном токе, то можно использовать реактивное сопротивление. Реактивное сопротивление есть только в цепях переменного тока, это связно с особенностями накопления энергии в конденсаторах и катушках индуктивности и законами коммутации.

Дроссель и конденсатор в переменном токе могут быть использованы в роли балластного сопротивления.

Реактивное сопротивление дросселя (и любого индуктивного элемента) зависит от частоты переменного тока (для бытовой электросети 50 Гц) и индуктивности, оно рассчитывается по формуле:

где ω – угловая частота в рад/с, L-индуктивность, 2пи – необходимо для перевода угловой частоты в обычную, f – частота напряжения в Гц.

Реактивное сопротивление конденсатора зависит от его емкости (чем меньше С, тем больше сопротивление) и частоты тока в цепи (чем больше частота, тем меньше сопротивление). Его можно рассчитать так:

Пример использования индуктивного сопротивление — это питание люминесцентных ламп освещения, ДРЛ ламп и ДНаТ. Дроссель ограничивает ток через лампу, в ЛЛ и ДНаТ лампах он используется в паре со стартером или импульсным зажигающем устройством (пусковое реле) для формирования всплеска высокого напряжения включающего лампу. Это связано с природой и принципом работы таких светильников.

А конденсатор используют для питания маломощных устройств, его устанавливают последовательно с питаемой цепью. Такой блок питания называется «бестрансфоматорный блок питания с балластным (гасящим) конденсатором».

Очень часто встречают в качестве ограничителя тока заряда аккумуляторов (например, свинцовых) в носимых фонарях и маломощных радиоприемниках. Недостатки такой схемы очевидны — нет контроля уровня заряда аккумулятора, их выкипание, недозаряд, нестабильность напряжения.

Как понизить и стабилизировать напряжение постоянного тока

Чтобы добиться стабильного выходного напряжения можно использовать параметрические и линейные стабилизаторы. Часто их делают на отечественных микросхемах типа КРЕН или зарубежных типа L78xx, L79xx.

Линейный преобразователь LM317 позволяет стабилизировать любое значение напряжения, он регулируемый до 37В, вы можете сделать простейший регулируемый блок питания на его основе.

Если нужно незначительно снизить напряжение и стабилизировать его описанные ИМС не подойдут. Чтобы они работали должна быть разница порядка 2В и более. Для этого созданы LDO(low dropout)-стабилизаторы. Их отличие заключается в том, что для стабилизации выходного напряжение нужно, чтобы входное его превышало на величину от 1В. Пример такого стабилизатора AMS1117, выпускается в версиях от 1.2 до 5В, чаще всего используют версии на 5 и 3.3В, например в платах Arduino и многом другом.

Конструкция всех вышеописанных линейных понижающих стабилизаторов последовательного типа имеет существенный недостаток – низкий КПД. Чем больше разница между входным и выходным напряжением – тем он ниже. Он просто «сжигает» лишнее напряжение, переводя его в тепло, а потери энергии равны:

Компания AMTECH выпускает ШИМ аналоги преобразователей типа L78xx, они работают по принципу широтно-импульсной модуляции и их КПД равен всегда более 90%.

Они просто включают и выключают напряжение с частотой до 300 кГц (пульсации минимальны). А действующее напряжение стабилизируется на нужном уровне. А схема включения аналогичная линейным аналогам.

Как повысить постоянное напряжение?

Для повышения напряжения производят импульсные преобразователи напряжения. Они могут быть включены и по схеме повышения (boost), и понижения (buck), и по повышающе-понижающей (buck-boost) схеме. Давайте рассмотрим несколько представителей:

1. Плата на базе микросхемы XL6009

2. Плата на базе LM2577, работает на повышение и понижение выходного напряжения.

3. Плата преобразователь на FP6291, подходит для сборки 5 V источника питания, например powerbank. С помощью корректировке номиналов резисторов может перестраиваться на другие напряжения, как и любые другие подобные преобразователь – нужно корректировать цепи обратной связи.

4. Плата на базе MT3608

Здесь всё подписано на плате – площадки для пайки входного – IN и выходного – OUT напряжения. Платы могут иметь регулировку выходного напряжения, а в некоторых случая и ограничения тока, что позволяет сделать простой и эффективный лабораторный блок питания. Большинство преобразователей, как линейных, так и импульсных имеют защиту от КЗ.

Как повысить переменное напряжение?

Для корректировки переменного напряжения используют два основных способа:

Автотрансформатор – это дроссель с одной обмоткой. Обмотка имеет отвод от определенного количества витков, так подключаясь между одним из концов обмотки и отводом, на концах обмотки вы получаете повышенное напряжение во столько раз, во сколько соотносится общее количество витков и количество витков до отвода.

Промышленностью выпускаются ЛАТРы – лабораторные автотрансформаторы, специальные электромеханические устройства для регулировки напряжения. Очень широко применение они нашли в разработке электронных устройств и ремонте источников питания. Регулировка достигается за счет скользящего щеточного контакта, к которому подключается питаемое устройство.

Недостатком таких устройств является отсутствие гальванической развязки. Это значит, что на выходных клеммах может запросто оказаться высокое напряжение, отсюда опасность поражения электрическим током.

Трансформатор – это классический способ изменения величины напряжения. Здесь есть гальваническая развязка от сети, что повышает безопасность таких установок. Величина напряжения на вторичной обмотке зависит от напряжений на первичной обмотки и коэффициента трансформации.

Отдельный вид – это импульсные трансформаторы. Они работают на высоких частотах в десятки и сотни кГц. Используются в подавляющем большинстве импульсных блоках питания, например:

Зарядное устройство вашего смартфона;

Блок питания ноутбука;

Блок питания компьютера.

За счет работы на большой частоте снижаются массогабаритные показатели, они в разы меньше чем у сетевых (50/60 Гц) трансформаторов, количество витков на обмотках и, как следствие, цена. Переход на импульсные блоки питания позволил уменьшить габариты и вес всей современной электроники, снизить её потребление за счет увеличения кпд (в импульсных схемах 70-98%).

В магазинах часто встречаются электронные траснформаторы, на их вход подаётся сетевое напряжение 220В, а на выходе например 12 В переменное высокочастотное, для использования в нагрузке которая питается от постоянного тока нужно дополнительно устанавливать на выход диодный мост из высокоскоростных диодов.

Внутри находится импульсный трансформатор, транзисторные ключи, драйвер, или автогенераторная схема, как изображена ниже.

Достоинства – простота схемы, гальваническая развязка и малые размеры.

Недостатки – большинство моделей, что встречаются в продаже, имеют обратную связь по току, это значит что без нагрузки с минимальной мощностью (указано в спецификациях конкретного прибора) он просто не включится. Отдельные экземпляры оборудованы уже ОС по напряжению и работают на холостом ходу без проблем.

Используются чаще всего для питания 12В галогенных ламп, например точечные светильники подвесного потолка.

Заключение

Мы рассмотрели базовые сведения о напряжении, его измерении, а также регулировки. Современная элементная база и ассортимент готовых блоков и преобразователей позволяет реализовывать любые источники питания с необходимыми выходными характеристиками. Подробнее о каждом из способов можно написать отдельную статью, в пределах этой я постарался уместить базовые сведения, необходимые для быстрого подбора удобного для вас решения.

Напряжение и сила тока — две основных величины в электричестве. Кроме них выделяют и ряд других величин: заряд, напряженность магнитного поля, напряженность электрического поля, магнитная индукция и другие. Практикующему электрику или электронщику в повседневной работе чаще всего приходится оперировать именно напряжением и током — Вольтами и Амперами. В этой статье мы расскажем именно о напряжении, о том, что это такое и как с ним работать.

Определение физической величины

Напряжение это разность потенциалов между двумя точками, характеризует выполненную работу электрического поля по переносу заряда из первой точки во вторую. Измеряется напряжение в Вольтах. Значит, напряжение может присутствовать только между двумя точками пространства. Следовательно, измерить напряжение в одной точке нельзя.

Потенциал обозначается буквой «Ф», а напряжение буквой «U». Если выразить через разность потенциалов, напряжение равно:

Если выразить через работу, тогда:

где A — работа, q — заряд.

Измерение напряжения

Напряжение измеряется с помощью вольтметра. Щупы вольтметра подключают на две точки напряжение, между которыми нас интересует, или на выводы детали, падение напряжения на которой мы хотим измерить. При этом любое подключение к схеме может влиять на её работу. Это значит, что при добавлении параллельно элементу какой-либо нагрузки ток в цепи изменить и напряжение на элементе измениться по закону Ома.

Вывод:

Вольтметр должен обладать максимально высоким входным сопротивлением, чтобы при его подключении итоговое сопротивление на измеряемом участке оставалось практически неизменным. Сопротивление вольтметра должно стремиться к бесконечности, и чем оно больше, тем большая достоверность показаний.

На точность измерений (класс точности) влияет целый ряд параметров. Для стрелочных приборов – это и точность градуировки измерительной шкалы, конструктивные особенности подвеса стрелки, качество и целостность электромагнитной катушки, состояние возвратных пружин, точность подбора шунта и прочее.

Для цифровых приборов — в основном точность подбора резисторов в измерительном делителе напряжения, разрядность АЦП (чем больше, тем точнее), качество измерительных щупов.

Для измерения постоянного напряжения с помощью цифрового прибора (например, мультиметра), как правило, не имеет значения правильность подключения щупов к измеряемой цепи. Если вы подключите положительный щуп к точке с более отрицательным потенциалом, чем у точки, к которой подключен отрицательный щуп — то на дисплее перед результатом измерения появится знак «–».

А вот если вы меряете стрелочным прибором нужно быть внимательным, При неправильном подсоединении щупов стрелка начнет отклоняться в сторону нуля, упрется в ограничитель. При измерении напряжений близких к пределу измерений или больше она может заклинить или погнуться, после чего о точности и дальнейшей работе этого прибора говорить не приходится.

Для большинства измерений в быту и в электронике на любительском уровне достаточно и вольтметра встроенного в мультиметры типа DT-830 и подобных.

Чем больше измеряемые значения — тем ниже требования к точности, ведь если вы измеряете доли вольта и у вас погрешность в 0.1В — это существенно исказит картину, а если вы измеряете сотни или тысяч вольт, то погрешность и в 5 вольт не сыграет существенной роли.

Что делать если напряжение не подходит для питания нагрузки

Для питания каждого конкретного устройства или аппарата нужно подать напряжение определенной величины, но случается, так что имеющийся у вас источник питания не подходит и выдает низкое или слишком высокое напряжение. Решается эта проблема разными способами, в зависимости от требуемой мощности, напряжения и силы тока.

Как понизить напряжение сопротивлением?

Сопротивление ограничивает ток и при его протекании падает напряжение на сопротивление (токоограничивающий резистор). Такой способ позволяет понизить напряжение для питания маломощных устройств с токами потребления в десятки, максимум сотни миллиампер.

Примером такого питания можно выделить включение светодиода в сеть постоянного тока 12 (например, бортовая сеть автомобиля до 14.7 Вольт). Тогда, если светодиод рассчитан на питание от 3.3 В, током в 20 мА, нужен резистор R:

R=(14.7-3.3)/0.02)= 570 Ом

Но резисторы отличаются по максимальной рассеиваемой мощности:

Ближайший по номиналу в большую сторону — резистор на 0.25 Вт.

Именно рассеиваемая мощность и накладывает ограничение на такой способ питания, обычно мощность резисторов не превышает 5-10 Вт. Получается, что если нужно погасить большое напряжение или запитать таким образом нагрузку мощнее, придется ставить несколько резисторов т. к. мощности одного не хватит и ее можно распределить между несколькими.

Способ снижения напряжения резистором работает и в цепях постоянного тока и в цепях переменного тока.

Недостаток — выходное напряжение ничем нестабилизировано и при увеличении и снижении тока оно изменяется пропорционально номиналу резистора.

Как понизить переменное напряжение дросселем или конденсатором?

Если речь вести только о переменном токе, то можно использовать реактивное сопротивление. Реактивное сопротивление есть только в цепях переменного тока, это связно с особенностями накопления энергии в конденсаторах и катушках индуктивности и законами коммутации.

Дроссель и конденсатор в переменном токе могут быть использованы в роли балластного сопротивления.

Реактивное сопротивление дросселя (и любого индуктивного элемента) зависит от частоты переменного тока (для бытовой электросети 50 Гц) и индуктивности, оно рассчитывается по формуле:

где ω – угловая частота в рад/с, L-индуктивность, 2пи – необходимо для перевода угловой частоты в обычную, f – частота напряжения в Гц.

Реактивное сопротивление конденсатора зависит от его емкости (чем меньше С, тем больше сопротивление) и частоты тока в цепи (чем больше частота, тем меньше сопротивление). Его можно рассчитать так:

Пример использования индуктивного сопротивление — это питание люминесцентных ламп освещения, ДРЛ ламп и ДНаТ. Дроссель ограничивает ток через лампу, в ЛЛ и ДНаТ лампах он используется в паре со стартером или импульсным зажигающем устройством (пусковое реле) для формирования всплеска высокого напряжения включающего лампу. Это связано с природой и принципом работы таких светильников.

А конденсатор используют для питания маломощных устройств, его устанавливают последовательно с питаемой цепью. Такой блок питания называется «бестрансфоматорный блок питания с балластным (гасящим) конденсатором».

Очень часто встречают в качестве ограничителя тока заряда аккумуляторов (например, свинцовых) в носимых фонарях и маломощных радиоприемниках. Недостатки такой схемы очевидны — нет контроля уровня заряда аккумулятора, их выкипание, недозаряд, нестабильность напряжения.

Как понизить и стабилизировать напряжение постоянного тока

Чтобы добиться стабильного выходного напряжения можно использовать параметрические и линейные стабилизаторы. Часто их делают на отечественных микросхемах типа КРЕН или зарубежных типа L78xx, L79xx.

Линейный преобразователь LM317 позволяет стабилизировать любое значение напряжения, он регулируемый до 37В, вы можете сделать простейший регулируемый блок питания на его основе.

Если нужно незначительно снизить напряжение и стабилизировать его описанные ИМС не подойдут. Чтобы они работали должна быть разница порядка 2В и более. Для этого созданы LDO(low dropout)-стабилизаторы. Их отличие заключается в том, что для стабилизации выходного напряжение нужно, чтобы входное его превышало на величину от 1В. Пример такого стабилизатора AMS1117, выпускается в версиях от 1.2 до 5В, чаще всего используют версии на 5 и 3.3В, например в платах Arduino и многом другом.

Конструкция всех вышеописанных линейных понижающих стабилизаторов последовательного типа имеет существенный недостаток – низкий КПД. Чем больше разница между входным и выходным напряжением – тем он ниже. Он просто «сжигает» лишнее напряжение, переводя его в тепло, а потери энергии равны:

Компания AMTECH выпускает ШИМ аналоги преобразователей типа L78xx, они работают по принципу широтно-импульсной модуляции и их КПД равен всегда более 90%.

Они просто включают и выключают напряжение с частотой до 300 кГц (пульсации минимальны). А действующее напряжение стабилизируется на нужном уровне. А схема включения аналогичная линейным аналогам.

Как повысить постоянное напряжение?

Для повышения напряжения производят импульсные преобразователи напряжения. Они могут быть включены и по схеме повышения (boost), и понижения (buck), и по повышающе-понижающей (buck-boost) схеме. Давайте рассмотрим несколько представителей:

1. Плата на базе микросхемы XL6009

2. Плата на базе LM2577, работает на повышение и понижение выходного напряжения.

3. Плата преобразователь на FP6291, подходит для сборки 5 V источника питания, например powerbank. С помощью корректировке номиналов резисторов может перестраиваться на другие напряжения, как и любые другие подобные преобразователь – нужно корректировать цепи обратной связи.

4. Плата на базе MT3608

Здесь всё подписано на плате – площадки для пайки входного – IN и выходного – OUT напряжения. Платы могут иметь регулировку выходного напряжения, а в некоторых случая и ограничения тока, что позволяет сделать простой и эффективный лабораторный блок питания. Большинство преобразователей, как линейных, так и импульсных имеют защиту от КЗ.

Как повысить переменное напряжение?

Для корректировки переменного напряжения используют два основных способа:

Автотрансформатор – это дроссель с одной обмоткой. Обмотка имеет отвод от определенного количества витков, так подключаясь между одним из концов обмотки и отводом, на концах обмотки вы получаете повышенное напряжение во столько раз, во сколько соотносится общее количество витков и количество витков до отвода.

Промышленностью выпускаются ЛАТРы – лабораторные автотрансформаторы, специальные электромеханические устройства для регулировки напряжения. Очень широко применение они нашли в разработке электронных устройств и ремонте источников питания. Регулировка достигается за счет скользящего щеточного контакта, к которому подключается питаемое устройство.

Недостатком таких устройств является отсутствие гальванической развязки. Это значит, что на выходных клеммах может запросто оказаться высокое напряжение, отсюда опасность поражения электрическим током.

Трансформатор – это классический способ изменения величины напряжения. Здесь есть гальваническая развязка от сети, что повышает безопасность таких установок. Величина напряжения на вторичной обмотке зависит от напряжений на первичной обмотки и коэффициента трансформации.

Отдельный вид – это импульсные трансформаторы. Они работают на высоких частотах в десятки и сотни кГц. Используются в подавляющем большинстве импульсных блоках питания, например:

Зарядное устройство вашего смартфона;

Блок питания ноутбука;

Блок питания компьютера.

За счет работы на большой частоте снижаются массогабаритные показатели, они в разы меньше чем у сетевых (50/60 Гц) трансформаторов, количество витков на обмотках и, как следствие, цена. Переход на импульсные блоки питания позволил уменьшить габариты и вес всей современной электроники, снизить её потребление за счет увеличения кпд (в импульсных схемах 70-98%).

В магазинах часто встречаются электронные траснформаторы, на их вход подаётся сетевое напряжение 220В, а на выходе например 12 В переменное высокочастотное, для использования в нагрузке которая питается от постоянного тока нужно дополнительно устанавливать на выход диодный мост из высокоскоростных диодов.

Внутри находится импульсный трансформатор, транзисторные ключи, драйвер, или автогенераторная схема, как изображена ниже.

Достоинства – простота схемы, гальваническая развязка и малые размеры.

Недостатки – большинство моделей, что встречаются в продаже, имеют обратную связь по току, это значит что без нагрузки с минимальной мощностью (указано в спецификациях конкретного прибора) он просто не включится. Отдельные экземпляры оборудованы уже ОС по напряжению и работают на холостом ходу без проблем.

Используются чаще всего для питания 12В галогенных ламп, например точечные светильники подвесного потолка.

Заключение

Мы рассмотрели базовые сведения о напряжении, его измерении, а также регулировки. Современная элементная база и ассортимент готовых блоков и преобразователей позволяет реализовывать любые источники питания с необходимыми выходными характеристиками. Подробнее о каждом из способов можно написать отдельную статью, в пределах этой я постарался уместить базовые сведения, необходимые для быстрого подбора удобного для вас решения.

Предельный ток БЕЗ падения напряжения

\$\начало группы\$

Я пытаюсь ограничить ток источника питания 5 В до 100 мкА. Сначала думал поставить резистор на 50к. Что никогда не позволит выше порога.

Однако нагрузка требует не менее 4,5 В и зависит от требуемой величины тока. Так что это, очевидно, слишком простой подход к проблеме.

Как расширить эту схему, чтобы ограничить ток и обеспечить независимость тока нагрузки от напряжения?

• напряжение
• ограничение тока

\$\конечная группа\$

2

\$\начало группы\$

Предположительно у вас все в порядке с небольшим падением, если оно меньше 0,5В.

Вот схема, которая ограничивает 100 мкА и падает менее чем на 100 мВ до ограничения.

^{смоделируйте эту схему — Схема создана с помощью CircuitLab}

MCP6001 — это недорогой операционный усилитель с рельсовым входом/выходом, работающий от источника питания 5 В. Операционный усилитель будет насыщаться на земле до тех пор, пока ток нагрузки не достигнет номинального значения около 98 мкА (с указанными значениями). Таким образом, питание «выглядит как» 5 В при ~ 1 кОм последовательно (полевой МОП-транзистор вносит менее 10 Ом при Vgs = -5 В), поэтому оно будет падать от 0 до 100 мВ для бесконечного сопротивления нагрузки до 50 кОм.

Для более низких сопротивлений нагрузки схема регулирует выходной ток до ~98 мкА.

Схема потребляет около 200 мкА от источника питания 5 В в дополнение к току нагрузки 0~100 мкА.

\$\конечная группа\$

6

\$\начало группы\$

Полиция Закона Ома придет за вами, если вы попытаетесь отрегулировать и напряжение, и ток в фиксированной нагрузке.

Если у вас не очень необычная нагрузка, нагрузка будет потреблять любой ток, который ей нужен, если вы поставите правильное напряжение. Любая попытка уменьшить текущий

уменьшит подаваемое напряжение.

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Как правило, ваша схема ограничения тока требует небольшого «запаса» по напряжению для работы. Это означает, что вам понадобится нерегулируемый блок питания > 5 В и регулируйте его до 5 В, контролируя ток.

Давненько я не читал о старых стабилизаторах напряжения LM723, но они предлагают ограничение напряжения и тока. Когда-то они были очень популярны, поэтому вы должны найти множество примеров конфигураций в веб-поиске.

Рис. 1. Базовый регулятор низкого напряжения (VOUT = от 2 до 7 Вольт). (Рисунок 4 таблицы данных).

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Самое простое решение — NCh JFET с затвором, закороченным на исток.

Спецификация называется IDSS с Vgs=0

Вот некоторые варианты, требующие защиты от электростатического разряда и отсутствия обратного напряжения.

http://www.digikey.com/product-search/en/discrete-semiconductor-products/transistors-jfets/1377093?k=&pkeyword=&pv609=99&pv609=59&FV=fff40015%2Cfff80345&mnonly=0&newproducts=0&ColumnSort=609&page=1&quantity=0&ptm=0&fid=0&pageSize=500

Я вижу, что их нет в наличии, они устарели или куплены в последний раз

Plan 9003 Б

быстрое и грязное решение

LM317 куб. для 0,1 мА R1 = 1,25 В/0,1 мА = 12,5 кОм

\$\конечная группа\$

5

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

транзисторов — Как уменьшить ток в этой схеме?

спросил 5 лет, 9 месяцев назад

Изменено 5 лет, 9 месяцев назад

Просмотрено 2к раз

\$\начало группы\$

У меня есть следующая схема, и я хочу уменьшить потребление тока до минимально возможного. По сути, у меня есть последовательный регулятор напряжения, выход которого подключен к транзистору для включения операционного усилителя с помощью микроконтроллера (uC).

До подключения 11В (от эмиттера Q1 ) к R3 получаю \$120\mu A\$; но как только 11 В подается на R3 , ток подскакивает до \$1,2 мА\$ еще до срабатывания базы Q2 . Где протекает ток и как уменьшить ток?

Я нашел аналогичный вопрос, в котором упоминалось, что \$V_{BE}\$ Q1 увеличивается на \$V_{CE}\$ Q2 . Нужно ли перешивать R2 для этого?

Спасибо за помощь!

• транзисторы
• регулятор напряжения
• токоограничитель

\$\конечная группа\$

10

\$\начало группы\$

Итак, я думаю, что могу сделать вывод, что не так со схемой в ответе, обсудив это в комментариях:

• Вы говорите, что вам нужно минимизировать потребление тока, но вы сжечь 13В (24В — 11В) в вашем линейном блоке питания. Не делай этого. Используйте импульсный источник питания (понижающий), чтобы, например, 24 В -> 12 В (эффективно вдвое уменьшая энергопотребление на шине 24 В), а остальное (12 В -> 11 В) сделайте с помощью регулятора LDO (с низким падением напряжения), если вам нужна точность. Вы, вероятно, нет — операционные усилители имеют подавление напряжения питания, которое должно устранить влияние неопределенности напряжения питания на ваш сигнал.
• D2 — особенно плохая идея, так как должен привести к потере дополнительного тока, по крайней мере, в состоянии «ВКЛ». Кроме того, как указал Энди: 9 В даже выше, чем то, для чего предназначен LMX358! Так что это даже дважды неправильный выбор.
• , если вы хотите уменьшить потребляемый ток, используйте МОП-транзисторы вместо биполярных транзисторов
• Простой MOSFET-переключатель верхнего плеча справился бы с этой задачей, не сжигая энергию (и, следовательно, ток 24 В) на прямом напряжении ваших биполярных транзисторов 1970-х годов, а также на их базовых токах
• LMX358 по-прежнему имеет относительно высокий ток покоя и не имеет вывода отключения/включения. Вы можете зайти на TI.com и щелкнуть по ссылке «Усилители -> Операционные усилители -> Операционные усилители сверхмалого энергопотребления» и выбрать тот, который напрямую работает от имеющихся у вас напряжений, имеет низкий ток покоя и высокое отклонение напряжения питания ( так что вы можете напрямую подключить его к вашему SMPS вместо LDO). В лучшем случае у него также будет контакт включения, поэтому вы можете просто отключить его, когда он вам не нужен. В вашем случае самым простым решением будет заменить LMX358 на LP358, который обычно даже не дороже.
• Я очень сомневаюсь в ваших требованиях к малому току, если у вас есть линейный источник питания и какой-то безымянный микроконтроллер, который вы используете, а также ваш 30 Ом R4. Кроме того, 24 В не берутся «откуда». Если это от свинцово-кислотной батареи, или массива щелочных аккумуляторов, или массива никель-кадмиевых/никель-металлогидридных аккумуляторов, сравните ваши токи с токами саморазряда. Вы были бы удивлены. Если это исходит от адаптера сети (220 В / 110 В …), то игнорируйте ток покоя, поскольку эффективность преобразования для небольших нагрузок в любом случае будет ужасной. То же самое относится и к солнечной батарее.

Кроме того, поскольку это схема обработки аналогового сигнала, явно не хватает развязывающих конденсаторов (и явно не учитывается ток утечки).

Как обычно, выбирайте правильные компоненты для своей работы в зависимости от того, что они должны делать. Если вы можете ограничить необходимую полосу пропускания от операционного усилителя до пары кГц, а усиление до пары В/В, вы можете легко добавить операционный усилитель с током покоя nA.

\$\конечная группа\$

11

\$\начало группы\$

Проблем так много, что трудно решить, с чего начать. Чтобы было ясно, вот схема, которую вы предлагаете:

По-видимому, вы в конечном итоге хотите переключить мощность нижнего уровня операционного усилителя на верхний уровень около 9 В во включенном состоянии. Ваша схема повышает высокую мощность примерно до 12 В в выключенном состоянии, но я предполагаю, что это просто случайный побочный продукт странной конструкции, а не реальное требование. Единственное доступное питание +24 В.

Проблемы с вашей конструкцией:

1. Вы показываете операционный усилитель как LMX358. Как указал Энди, максимальное напряжение питания составляет 8 В. По-видимому, именно поэтому вы пытаетесь снизить напряжение до 24 В. Однако регулирование до 9 В не имеет смысла, когда операционный усилитель не может выдерживать более 8 В. .
2. LM358 (не «X» в номере детали) может потреблять до 32 В, абсолютный максимум, а 30 В используется для некоторых рабочих характеристик. Поэтому он, безусловно, может напрямую работать с 24 В. Не было бы необходимости создавать отдельный 11 В или 9подача В.

   Однако LM358 — старый операционный усилитель, потребляющий до 2 мА только для внутреннего использования. Здесь можно использовать более новые операционные усилители.

   В идеале используйте операционный усилитель, который может работать напрямую от 24 В. Это значительно упрощает дело.

3. Если вас действительно беспокоит энергопотребление, не используйте биполярный транзисторный переключатель нижнего уровня, так как вам нужно постоянно подавать на него базовый ток. N-канальный МОП-транзистор не требует тока, чтобы поддерживать его во включенном состоянии. Одним из возможных вариантов является IRLML6344, так как он может переключаться напрямую с цифрового сигнала 3,3 В и может работать с напряжением до 30 В.
4. Вернитесь назад и объясните, какие аналоговые сигналы этот операционный усилитель получает на вход и что он должен из них вырабатывать. Лучшим решением может быть отступление на пару уровней назад и решение проблемы с совершенно другой топологией.
5. Необходимо учитывать минимизацию мощности с учетом всей схемы. Насколько низким должен быть ток? Если это батарея, то каков ток саморазряда батареи? Сколько уже стоят другие части чертежа схемы?

   Например, нет смысла беспокоиться о лишних 500 мкА, когда саморазряд батареи составляет 3 мА, или микроконтроллер потребляет 10 мА. Опять же, вы должны смотреть на всю схему и, возможно, на разные топологии, а не только на отдельные части.

\$\конечная группа\$

3

\$\начало группы\$

LMX358 имеет абсолютную максимальную спецификацию шины питания 8 вольт, поэтому использование 9вольт стабилитрон плохой выбор.