Site Loader

Содержание

Как понизить напряжение через резистор

А где калькулятор?

Добрый день, Фазинур. По идее, в статье у вас должна отображаться автоматическая таблица для расчётов — это и есть калькулятор. Если не отображается — попробуйте с другого устройства или браузера посмотреть…

Спасибо большое, Александр! Не силён в электротехнике, очень помогло! Добавлю в закладки!

Очень рад, что пригодилась статья ) Я вот тоже не силён особо в электротехнике — начально любительский уровень )

В этой статье мы рассмотрим резистор и его взаимодействие с напряжением и током, проходящим через него. Вы узнаете, как рассчитать резистор с помощью специальных формул. В статье также показано, как специальные резисторы могут быть использованы в качестве датчика света и температуры.

Представление об электричестве

Новичок должен быть в состоянии представить себе электрический ток. Даже если вы поняли, что электричество состоит из электронов, движущихся по проводнику, это все еще очень трудно четко представить себе. Вот почему я предлагаю эту простую аналогию с водной системой, которую любой желающий может легко представить себе и понять, не вникая в законы.

Обратите внимание, как электрический ток похож на поток воды из полного резервуара (высокого напряжения) в пустой(низкое напряжение). В этой простой аналогии воды с электрическим током, клапан аналогичен токоограничительному резистору.
Из этой аналогии можно вывести некоторые правила, которые вы должны запомнить навсегда:
— Сколько тока втекает в узел, столько из него и вытекает
— Для того чтобы протекал ток, на концах проводника должны быть разные потенциалы.
— Количество воды в двух сосудах можно сравнить с зарядом батареи. Когда уровень воды в разных сосудах станет одинаковым, она перестанет течь, и при разряде аккумулятора, разницы между электродами не будет и ток перестанет течь.
— Электрический ток будет увеличиваться при уменьшении сопротивления, как и скорость потока воды будет увеличиваться с уменьшением сопротивления клапана.

Я мог бы написать гораздо больше умозаключений на основе этой простой аналогии, но они описаны в законе Ома ниже.

Резистор

Резисторы могут быть использованы для контроля и ограничения тока, следовательно, основным параметром резистора является его сопротивление, которое измеряется в Омах. Не следует забывать о мощности резистора, которая измеряется в ваттах (Вт), и показывает, какое количество энергии резистор может рассеять без перегрева и выгорания. Важно также отметить, что резисторы используются не только для ограничения тока, они также могут быть использованы в качестве делителя напряжения для получения низкого напряжения из большего. Некоторые датчики основаны на том, что сопротивление варьируется в зависимости от освещённости, температуры или механического воздействия, об этом подробно написано в конце статьи.

Закон Ома

Понятно, что эти 3 формулы выведены из основной формулы закона Ома, но их надо выучить для понимания более сложных формул и схем. Вы должны быть в состоянии понять и представить себе смысл любой из этих формул. Например, во второй формуле показано, что увеличение напряжения без изменения сопротивления приведет к росту тока. Тем не менее, увеличение тока не увеличит напряжение (хотя это математически верно), потому что напряжение — это разность потенциалов, которая будет создавать электрический ток, а не наоборот (см. аналогию с 2 емкостями для воды). Формула 3 может использоваться для вычисления сопротивления токоограничивающего резистора при известном напряжении и токе. Это лишь примеры, показывающие важность этого правила. Вы сами узнаете, как использовать их после прочтения статьи.

Последовательное и параллельное соединение резисторов

Понимание последствий параллельного или последовательного подключения резисторов очень важно и поможет вам понять и упростить схемы с помощью этих простых формул для последовательного и параллельного сопротивления:

В этом примере схемы, R1 и R2 соединены параллельно, и могут быть заменены одним резистором R3 в соответствии с формулой:

В случае с 2-мя параллельно соединёнными резисторами, формулу можно записать так:

Кроме того, что эту формулу можно использовать для упрощения схем, она может быть использована для создания номиналов резисторов, которых у вас нет.
Отметим также, что значение R3 будет всегда меньше, чем у 2 других эквивалентных резисторов, так как добавление параллельных резисторов обеспечивает дополнительные пути
электрическому току, снижая общее сопротивление цепи.

Последовательно соединённые резисторы могут быть заменены одним резистором, значение которого будет равно сумме этих двух, в связи с тем, что это соединение обеспечивает дополнительное сопротивление тока. Таким образом, эквивалентное сопротивление R3 очень просто вычисляется: R3=R1+R2

В интернете есть удобные он-лайн калькуляторы для расчета последовательного и параллельного соединения резисторов.

Токоограничивающий резистор

Самая основная роль токоограничивающих резисторов — это контроль тока, который будет протекать через устройство или проводник. Для понимания их работы, давайте сначала разберём простую схему, где лампа непосредственно подключена к 9В батареи. Лампа, как и любое другое устройство, которое потребляет электроэнергию для выполнения определенной задачи (например, светоизлучение) имеет внутреннее сопротивление, которое определяет его текущее потребление. Таким образом, отныне, любое устройство может быть заменено на эквивалентное сопротивление.

Теперь, когда лампа будет рассматриваться как резистор, мы можем использовать закон Ома для расчета тока, проходящего через него. Закон Ома гласит, что ток, проходящий через резистор равен разности напряжений на нем, поделенное на сопротивление резистора: I=V/R или точнее так:
I=(V1-V2)/R
где (V1-V2) является разностью напряжений до и после резистора.

Теперь обратите внимание на рисунок выше, где добавлен токоограничительный резистор. Он будет ограничивать ток идущий к лампе, как это следует из названия. Вы можете контролировать, количество тока протекающего через лампу, просто выбрав правильное значение R1. Большой резистор будет сильно снижать ток, а небольшой резистор менее сильно (так же, как в нашей аналогии с водой).

Математически это запишется так:

Из формулы следует, что ток уменьшится, если значение R1 увеличится. Таким образом, дополнительное сопротивление может быть использовано для ограничения тока. Однако важно отметить, что это приводит к нагреву резистора, и вы должны правильно рассчитать его мощность, о чем будет написано дальше.

Вы можете воспользоваться он-лайн калькулятором для расчета токоограничительного резистора светодиода.

Резисторы как делитель напряжения

Как следует из названия, резисторы могут быть использованы в качестве делителя напряжения, другими словами, они могут быть использованы для уменьшения напряжения путем деления его. Формула:

Если оба резистора имеют одинаковое значение (R1=R2=R), то формулу можно записать так:

Другой распространенный тип делителя, когда один резистор подключен к земле (0В), как показано на рисунке 6B.
Заменив Vb на 0 в формуле 6А, получаем:

Узловой анализ

Теперь, когда вы начинаете работать с электронными схемами, важно уметь их анализировать и рассчитывать все необходимые напряжения, токи и сопротивления. Есть много способов для изучения электронных схем, и одним из наиболее распространенных методов является узловой, где вы просто применяете набор правил, и рассчитываете шаг за шагом все необходимые переменные.

Упрощенные правила узлового анализа

Определение узла

Узел – это любая точка соединения в цепи. Точки, которые связаны друг с другом, без других компонентов между ними рассматриваются как единый узел. Таким образом, бесконечное число проводников в одну точку считаются одним узлом. Все точки, которые сгруппированы в один узел, имеют одинаковые напряжения.

Определение ветви

Ветвь представляет собой набор из 1 и более компонентов, соединенных последовательно, и все компоненты, которые подсоединены последовательно к этой цепи, рассматриваются как одна ветвь.

Все напряжения обычно измеряются относительно земли напряжение на которой всегда равно 0 вольт.

Ток всегда течет от узла с более высоким напряжением на узел с более низким.

Напряжение на узле может быть высчитано из напряжения около узла, с помощью формулы:
V1-V2=I1*(R1)
Перенесем:
V2=V1-(I1*R1)
Где V2 является искомым напряжением, V1 является опорным напряжением, которое известно, I1 ток, протекающий от узла 1 к узлу 2 и R1 представляет собой сопротивление между 2 узлами.

Точно так же, как и в законе Ома, ток ответвления можно определить, если напряжение 2х соседних узлах и сопротивление известно:
I 1=(V1-V2)/R1

Текущий входящий ток узла равен текущему выходящему току, таким образом, это можно записать так: I 1+ I3=I2

Важно, чтобы вы были в состоянии понимать смысл этих простых формул. Например, на рисунке выше, ток протекает от V1 до V2, и, следовательно, напряжение V2 должно быть меньше, чем V1.
Используя соответствующие правила в нужный момент, вы сможете быстро и легко проанализировать схему и понять её. Это умение достигается практикой и опытом.

Расчет необходимой мощности резистора

При покупке резистора вам могут задать вопрос: «Резисторы какой мощности вы хотите?» или могут просто дать 0.25Вт резисторы, поскольку они являются наиболее популярными.
Пока вы работаете с сопротивлением больше 220 Ом, и ваш блок питания обеспечивает 9В или меньше, можно работать с 0.125Вт или 0.25Вт резисторами. Но если напряжение более 10В или значение сопротивления менее 220 Ом, вы должны рассчитать мощность резистора, или он может сгореть и испортить прибор. Чтобы вычислить необходимую мощность резистора, вы должны знать напряжение через резистор (V) и ток, протекающий через него (I):
P=I*V
где ток измеряется в амперах (А), напряжение в вольтах (В) и Р — рассеиваемая мощность в ваттах (Вт)

На фото предоставлены резисторы различной мощности, в основном они отличаются размером.

Разновидности резисторов

Резисторы могут быть разными, начиная от простых переменных резисторов (потенциометров) до реагирующих на температуру, свет и давление. Некоторые из них будут обсуждаться в этом разделе.

Переменный резистор (потенциометр)

На рисунке выше показано схематическое изображение переменного резистора. Он часто упоминается как потенциометр, потому что он может быть использован в качестве делителя напряжения.

Они различаются по размеру и форме, но все работают одинаково. Выводы справа и слева эквивалентны фиксированной точке (например, Va и Vb на рисунке выше слева), а средний вывод является подвижной частью потенциометра, а также используется для изменения соотношения сопротивления на левом и правом выводах. Следовательно, потенциометр относится к делителям напряжения, которым можно выставить любое напряжение от Va к Vb.
Кроме того, переменный резистор может быть использован как тока ограничивающий путем соединения выводов Vout и Vb, как на рисунке выше (справа). Представьте себе, как ток будет течь через сопротивление от левого вывода к правому, пока не достигнет подвижной части, и пойдет по ней, при этом, на вторую часть пойдет очень мало тока. Таким образом, вы можете использовать потенциометр для регулировки тока любых электронных компонентов, например лампы.

LDR (светочувствительные резисторы) и термисторы

Есть много датчиков основанных на резисторах, которые реагируют на свет, температуру или давление. Большинство из них включаются как часть делителя напряжения, которое изменяется в зависимости от сопротивления резисторов, изменяющегося под воздействием внешних факторов.


Терморезисторы


Фоторезистор (LDR)

Как вы можете видеть на рисунке 11A, фоторезисторы различаются по размеру, но все они являются резисторами, сопротивление которых уменьшается под воздействием света и увеличивается в темноте. К сожалению, фоторезисторы достаточно медленно реагируют на изменение уровня освещённости, имеют достаточно низкую точность, но очень просты в использовании и популярны. Как правило, сопротивление фоторезисторов может варьироваться от 50 Ом при солнце, до более чем 10МОм в абсолютной темноте.

Как мы уже говорили, изменение сопротивления изменяет напряжение с делителя. Выходное напряжение можно рассчитать по формуле:

Если предположить, что сопротивление LDR изменяется от 10 МОм до 50 Ом, то Vout будет соответственно от 0.005В до 4.975В.

Термистор похож на фоторезистор, тем не менее, термисторы имею гораздо больше типов, чем фоторезисторы, например, термистор может быть либо с отрицательным температурным коэффициентом (NTC), сопротивление которого уменьшается с повышением температуры, или положительным температурным коэффициентом (PTC), сопротивление которого будет увеличиваться с повышением температуры. Сейчас термисторы реагируют на изменение параметров среды очень быстро и точно.

Схемотехническое обозначение резисторов

Про определение номинала резистора используя цветовую маркировку можно почитать здесь.

В этой статье мы рассмотрим резистор и его взаимодействие с напряжением и током, проходящим через него. Вы узнаете, как рассчитать резистор с помощью специальных формул. В статье также показано, как специальные резисторы могут быть использованы в качестве датчика света и температуры.

Представление об электричестве

Новичок должен быть в состоянии представить себе электрический ток. Даже если вы поняли, что электричество состоит из электронов, движущихся по проводнику, это все еще очень трудно четко представить себе. Вот почему я предлагаю эту простую аналогию с водной системой, которую любой желающий может легко представить себе и понять, не вникая в законы.

Обратите внимание, как электрический ток похож на поток воды из полного резервуара (высокого напряжения) в пустой(низкое напряжение). В этой простой аналогии воды с электрическим током, клапан аналогичен токоограничительному резистору.
Из этой аналогии можно вывести некоторые правила, которые вы должны запомнить навсегда:
— Сколько тока втекает в узел, столько из него и вытекает
— Для того чтобы протекал ток, на концах проводника должны быть разные потенциалы.
— Количество воды в двух сосудах можно сравнить с зарядом батареи. Когда уровень воды в разных сосудах станет одинаковым, она перестанет течь, и при разряде аккумулятора, разницы между электродами не будет и ток перестанет течь.
— Электрический ток будет увеличиваться при уменьшении сопротивления, как и скорость потока воды будет увеличиваться с уменьшением сопротивления клапана.

Я мог бы написать гораздо больше умозаключений на основе этой простой аналогии, но они описаны в законе Ома ниже.

Резистор

Резисторы могут быть использованы для контроля и ограничения тока, следовательно, основным параметром резистора является его сопротивление, которое измеряется в Омах. Не следует забывать о мощности резистора, которая измеряется в ваттах (Вт), и показывает, какое количество энергии резистор может рассеять без перегрева и выгорания. Важно также отметить, что резисторы используются не только для ограничения тока, они также могут быть использованы в качестве делителя напряжения для получения низкого напряжения из большего. Некоторые датчики основаны на том, что сопротивление варьируется в зависимости от освещённости, температуры или механического воздействия, об этом подробно написано в конце статьи.

Закон Ома

Понятно, что эти 3 формулы выведены из основной формулы закона Ома, но их надо выучить для понимания более сложных формул и схем. Вы должны быть в состоянии понять и представить себе смысл любой из этих формул. Например, во второй формуле показано, что увеличение напряжения без изменения сопротивления приведет к росту тока. Тем не менее, увеличение тока не увеличит напряжение (хотя это математически верно), потому что напряжение — это разность потенциалов, которая будет создавать электрический ток, а не наоборот (см. аналогию с 2 емкостями для воды). Формула 3 может использоваться для вычисления сопротивления токоограничивающего резистора при известном напряжении и токе. Это лишь примеры, показывающие важность этого правила. Вы сами узнаете, как использовать их после прочтения статьи.

Последовательное и параллельное соединение резисторов

Понимание последствий параллельного или последовательного подключения резисторов очень важно и поможет вам понять и упростить схемы с помощью этих простых формул для последовательного и параллельного сопротивления:

В этом примере схемы, R1 и R2 соединены параллельно, и могут быть заменены одним резистором R3 в соответствии с формулой:

В случае с 2-мя параллельно соединёнными резисторами, формулу можно записать так:

Кроме того, что эту формулу можно использовать для упрощения схем, она может быть использована для создания номиналов резисторов, которых у вас нет.
Отметим также, что значение R3 будет всегда меньше, чем у 2 других эквивалентных резисторов, так как добавление параллельных резисторов обеспечивает дополнительные пути
электрическому току, снижая общее сопротивление цепи.

Последовательно соединённые резисторы могут быть заменены одним резистором, значение которого будет равно сумме этих двух, в связи с тем, что это соединение обеспечивает дополнительное сопротивление тока. Таким образом, эквивалентное сопротивление R3 очень просто вычисляется: R3=R1+R2

В интернете есть удобные он-лайн калькуляторы для расчета последовательного и параллельного соединения резисторов.

Токоограничивающий резистор

Самая основная роль токоограничивающих резисторов — это контроль тока, который будет протекать через устройство или проводник. Для понимания их работы, давайте сначала разберём простую схему, где лампа непосредственно подключена к 9В батареи. Лампа, как и любое другое устройство, которое потребляет электроэнергию для выполнения определенной задачи (например, светоизлучение) имеет внутреннее сопротивление, которое определяет его текущее потребление. Таким образом, отныне, любое устройство может быть заменено на эквивалентное сопротивление.

Теперь, когда лампа будет рассматриваться как резистор, мы можем использовать закон Ома для расчета тока, проходящего через него. Закон Ома гласит, что ток, проходящий через резистор равен разности напряжений на нем, поделенное на сопротивление резистора: I=V/R или точнее так:
I=(V1-V2)/R
где (V1-V2) является разностью напряжений до и после резистора.

Теперь обратите внимание на рисунок выше, где добавлен токоограничительный резистор. Он будет ограничивать ток идущий к лампе, как это следует из названия. Вы можете контролировать, количество тока протекающего через лампу, просто выбрав правильное значение R1. Большой резистор будет сильно снижать ток, а небольшой резистор менее сильно (так же, как в нашей аналогии с водой).

Математически это запишется так:

Из формулы следует, что ток уменьшится, если значение R1 увеличится. Таким образом, дополнительное сопротивление может быть использовано для ограничения тока. Однако важно отметить, что это приводит к нагреву резистора, и вы должны правильно рассчитать его мощность, о чем будет написано дальше.

Вы можете воспользоваться он-лайн калькулятором для расчета токоограничительного резистора светодиода.

Резисторы как делитель напряжения

Как следует из названия, резисторы могут быть использованы в качестве делителя напряжения, другими словами, они могут быть использованы для уменьшения напряжения путем деления его. Формула:

Если оба резистора имеют одинаковое значение (R1=R2=R), то формулу можно записать так:

Другой распространенный тип делителя, когда один резистор подключен к земле (0В), как показано на рисунке 6B.
Заменив Vb на 0 в формуле 6А, получаем:

Узловой анализ

Теперь, когда вы начинаете работать с электронными схемами, важно уметь их анализировать и рассчитывать все необходимые напряжения, токи и сопротивления. Есть много способов для изучения электронных схем, и одним из наиболее распространенных методов является узловой, где вы просто применяете набор правил, и рассчитываете шаг за шагом все необходимые переменные.

Упрощенные правила узлового анализа

Определение узла

Узел – это любая точка соединения в цепи. Точки, которые связаны друг с другом, без других компонентов между ними рассматриваются как единый узел. Таким образом, бесконечное число проводников в одну точку считаются одним узлом. Все точки, которые сгруппированы в один узел, имеют одинаковые напряжения.

Определение ветви

Ветвь представляет собой набор из 1 и более компонентов, соединенных последовательно, и все компоненты, которые подсоединены последовательно к этой цепи, рассматриваются как одна ветвь.

Все напряжения обычно измеряются относительно земли напряжение на которой всегда равно 0 вольт.

Ток всегда течет от узла с более высоким напряжением на узел с более низким.

Напряжение на узле может быть высчитано из напряжения около узла, с помощью формулы:
V1-V2=I1*(R1)
Перенесем:
V2=V1-(I1*R1)
Где V2 является искомым напряжением, V1 является опорным напряжением, которое известно, I1 ток, протекающий от узла 1 к узлу 2 и R1 представляет собой сопротивление между 2 узлами.

Точно так же, как и в законе Ома, ток ответвления можно определить, если напряжение 2х соседних узлах и сопротивление известно:
I 1=(V1-V2)/R1

Текущий входящий ток узла равен текущему выходящему току, таким образом, это можно записать так: I 1+ I3=I2

Важно, чтобы вы были в состоянии понимать смысл этих простых формул. Например, на рисунке выше, ток протекает от V1 до V2, и, следовательно, напряжение V2 должно быть меньше, чем V1.
Используя соответствующие правила в нужный момент, вы сможете быстро и легко проанализировать схему и понять её. Это умение достигается практикой и опытом.

Расчет необходимой мощности резистора

При покупке резистора вам могут задать вопрос: «Резисторы какой мощности вы хотите?» или могут просто дать 0.25Вт резисторы, поскольку они являются наиболее популярными.
Пока вы работаете с сопротивлением больше 220 Ом, и ваш блок питания обеспечивает 9В или меньше, можно работать с 0.125Вт или 0.25Вт резисторами. Но если напряжение более 10В или значение сопротивления менее 220 Ом, вы должны рассчитать мощность резистора, или он может сгореть и испортить прибор. Чтобы вычислить необходимую мощность резистора, вы должны знать напряжение через резистор (V) и ток, протекающий через него (I):
P=I*V
где ток измеряется в амперах (А), напряжение в вольтах (В) и Р — рассеиваемая мощность в ваттах (Вт)

На фото предоставлены резисторы различной мощности, в основном они отличаются размером.

Разновидности резисторов

Резисторы могут быть разными, начиная от простых переменных резисторов (потенциометров) до реагирующих на температуру, свет и давление. Некоторые из них будут обсуждаться в этом разделе.

Переменный резистор (потенциометр)

На рисунке выше показано схематическое изображение переменного резистора. Он часто упоминается как потенциометр, потому что он может быть использован в качестве делителя напряжения.

Они различаются по размеру и форме, но все работают одинаково. Выводы справа и слева эквивалентны фиксированной точке (например, Va и Vb на рисунке выше слева), а средний вывод является подвижной частью потенциометра, а также используется для изменения соотношения сопротивления на левом и правом выводах. Следовательно, потенциометр относится к делителям напряжения, которым можно выставить любое напряжение от Va к Vb.
Кроме того, переменный резистор может быть использован как тока ограничивающий путем соединения выводов Vout и Vb, как на рисунке выше (справа). Представьте себе, как ток будет течь через сопротивление от левого вывода к правому, пока не достигнет подвижной части, и пойдет по ней, при этом, на вторую часть пойдет очень мало тока. Таким образом, вы можете использовать потенциометр для регулировки тока любых электронных компонентов, например лампы.

LDR (светочувствительные резисторы) и термисторы

Есть много датчиков основанных на резисторах, которые реагируют на свет, температуру или давление. Большинство из них включаются как часть делителя напряжения, которое изменяется в зависимости от сопротивления резисторов, изменяющегося под воздействием внешних факторов.


Терморезисторы


Фоторезистор (LDR)

Как вы можете видеть на рисунке 11A, фоторезисторы различаются по размеру, но все они являются резисторами, сопротивление которых уменьшается под воздействием света и увеличивается в темноте. К сожалению, фоторезисторы достаточно медленно реагируют на изменение уровня освещённости, имеют достаточно низкую точность, но очень просты в использовании и популярны. Как правило, сопротивление фоторезисторов может варьироваться от 50 Ом при солнце, до более чем 10МОм в абсолютной темноте.

Как мы уже говорили, изменение сопротивления изменяет напряжение с делителя. Выходное напряжение можно рассчитать по формуле:

Если предположить, что сопротивление LDR изменяется от 10 МОм до 50 Ом, то Vout будет соответственно от 0.005В до 4.975В.

Термистор похож на фоторезистор, тем не менее, термисторы имею гораздо больше типов, чем фоторезисторы, например, термистор может быть либо с отрицательным температурным коэффициентом (NTC), сопротивление которого уменьшается с повышением температуры, или положительным температурным коэффициентом (PTC), сопротивление которого будет увеличиваться с повышением температуры. Сейчас термисторы реагируют на изменение параметров среды очень быстро и точно.

Схемотехническое обозначение резисторов

Про определение номинала резистора используя цветовую маркировку можно почитать здесь.

Резистором понизить напряжение

И если вы думаете что это был брак то вы ошибаетесь я брал аналог лмки и повторял проверенную схему все равно через какое то время начинаются глюки! У меня светодиодная лента 3 диода по ходу копыта отбросили как сохранить жизнь другим диодам чтоб не сгорали дальше есть варианты? Если ток большой плюс большое падение напряжение то как вариант собирать схему на ШИМ. Если собирать не хочится схему, купи авто-зарядку для сотика … там уже всё спаянно.


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:

  • Резистор. Падение напряжения на резисторе. Мощность. Закон Ома
  • понизить напряжение
  • Делитель напряжения
  • Бестрансформаторное электропитание.Конденсатор вместо резистора
  • Как уменьшить напряжение с 5 до 3.3 вольт?
  • Формулы, позволяющие рассчитать сопротивление для понижения напряжения

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: ✅⚡️Как сделать простой регулятор мощности — оборотов. «ШИМ регулятор» Simple PWM ⚡️✅

Резистор. Падение напряжения на резисторе. Мощность. Закон Ома


Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео. Профессиональное обучение и развитие. Сайт для электриков и домашних мастеров, а также для всех, кто интересуется электротехникой, электроникой и автоматикой.

Что такое напряжение, как понизить и повысить напряжение. 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. 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:. 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. 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 и подобных.

Чем больше измеряемые значения — тем ниже требования к точности, ведь если вы измеряете доли вольта и у вас погрешность в 0. 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. 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 Тогда, если светодиод рассчитан на питание от 3. Именно рассеиваемая мощность и накладывает ограничение на такой способ питания, обычно мощность резисторов не превышает Вт.

Получается, что если нужно погасить большое напряжение или запитать таким образом нагрузку мощнее, придется ставить несколько резисторов так как 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:.

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:. 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.

Линейный преобразователь LM 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 AMS, выпускается в версиях от 1. Конструкция всех вышеописанных линейных понижающих стабилизаторов последовательного типа имеет существенный недостаток — низкий КПД. Чем больше разница между входным и выходным напряжением — тем он ниже. Они просто включают и выключают напряжение с частотой до кГц пульсации минимальны.

А действующее напряжение стабилизируется на нужном уровне. А схема включения аналогичная линейным аналогам. 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:. Плата на базе LM, работает на повышение и понижение выходного напряжения.

Плата преобразователь на FP, 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. 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.

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:. В магазинах часто встречаются электронные траснформаторы, на их вход подаётся сетевое напряжение В, 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. 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.


понизить напряжение

Излишнее значение напряжения можно также «удалять», используя делитель напряжения. Выходное напряжение делителя зависит от значений используемых в двух его плечах сопротивлений резисторов. Выходное напряжение делителя напряжения вычисляется по формуле:. Используя данную формулу и задавшись тремя известными используемыми заранее величинами, всегда можно найти требуемую четвертую.

lm понижает напряжение до 3в, но работает не корректно то есть начинает прыгать от . с резистором на 1КОм скока будет напруга на 5мм Диоде?.

Делитель напряжения

Работа резистора заключается в ограничении тока , протекающего по цепи. НЕ в превращении тока в тепло, а именно в ограничении тока. То есть, без резистора по цепи течет большой ток , встроили резистор — ток уменьшился. Рассмотрим работу резистора на примере лампочки на схеме ниже. Имеем источник питания, лампочку, амперметр, измеряющий ток , проходящий через цепь. И Резистор. Когда резистор в цепи отсутствует, через лампочку по цепи побежит большой ток , например, 0,75А. Лампочка горит ярко. Лампочка горит менее ярко.

Бестрансформаторное электропитание.Конденсатор вместо резистора

Делитель напряжения используется в электрических цепях, если необходимо понизить напряжение и получить несколько его фиксированных значений. Состоит он из двух и более элементов резисторов, реактивных сопротивлений. Элементарный делитель можно представить как два участка цепи, называемые плечами. Участок между положительным напряжением и нулевой точкой — верхнее плечо , между нулевой и минусом — нижнее плечо. Делитель напряжения на резисторах может применятmся как для постоянного, так и для переменного напряжений.

Регистрация Вход. Ответы Mail.

Как уменьшить напряжение с 5 до 3.3 вольт?

В течение нескольких дней добросовестно пытался перечитать все 30 страниц раздела — понял, что проще всё же будет спросить. Суть вопроса: У ребёнка есть ночничок в виде ёлочки, в которой используется многоцветный светодиод. Заколебавшись менять в нём батарейки решил подключить его к блоку питания благо их навалом. По классической формуле неоднократно приводимой тут посчитал: выходное напряжение 6. Нашёл такой резистор впаял последовательно.

Формулы, позволяющие рассчитать сопротивление для понижения напряжения

Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Arduino Электроника Железо Микроконтроллеры. Всем привет. Мне надо запитать wifi модуль esp Однако он очень требователен к питанию и от 5 вольт тупо сгорит. Подскажите как уменьшит ток с 5 до 3. В интернете видел что можно сделать делитель напряжения из резисторов , но не знаю какие номиналы брать. АртемЪ Jump.

Вообще не шарю как все это делается, услыхал только что нужен какой-то балластный резистор. Нужна схема и значение резистора.

Теория и практика. Кейсы, схемы, примеры и технические решения, обзоры интересных электротехнических новинок. Уроки, книги, видео.

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Задача по физике 1 ставка. Провод КСПВ, вопрос к электрикам 1 ставка.

Тема в разделе » Схемотехника, компоненты, модули «, создана пользователем Dehard4z , 24 мар

Допустим, вы построили модель игрушечной железной дороги и хотите освещать платформу главного вокзала, но не слишком ярко, чтобы соседи не заметили и не подумали невесть что. Для этого достаточно в схему, составленную выше, дополнительно ввести резистор. Новая схема, с добавленным сопротивлением, изображена на рис. В главе 4 уже был пояснен термин » резистор «; он происходит от латинского resistio — со-противляться, поскольку сопротивляется движению через него электронов. Появление в схеме резистора уменьшает количество носителей электрического заряда, протекающих в проводниках, а чем меньше их пройдет через нить накалиьания лампы, тем меньше света она даст. Для расчета тока, текущего через любой элемент схемы до и после введения резистора, можно воспользоваться законом Ома подробнее об этом замечательном правиле шла речь в главе 1.

Поиск новых сообщений в разделах Все новые сообщения Компьютерный форум Электроника и самоделки Софт и программы Общетематический. Каким резистором можно понизить напряжение? Я думаю не стоит играться с изменениеем низкого напряжения в меньшую сторону!


Какое сопротивление на светодиод на 12 вольт

Содержание

  • 1 Два основных принципа о том как можно подключить светодиод к 12 вольтам или понизить напряжение на нагрузке
  • 2 Подключение светодиода через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)
  • 3 Подключение светодиода через стабилизатор напряжения к 12 вольтам в машине (через микросхему)
  • 4 Подводя итог о подключение светодиода к 12 вольтам в машине своими руками
  • 5 Видео по подключению светодиода к сети в автомобиле
  • 6 Особенности подключения светодиодов
  • 7 Определение полярности светодиода
  • 8 Расчет подключения светодиодов в схемах на 12 и 220 воль т
  • 9 Ошибки при подключении

Светодиоды — это современные, экономичные, надежные радиоэлементы, применяемые для световой индикации. Мы думаем об этом знает каждый и все! Именно исходя из этого опыта, столь высоко желание применить именно светодиоды, для конструирования самых различных электрических схем, как в бытовой электронике, так и для автомобиля. Но здесь возникают определенный трудности. Ведь самые распространенные светодиоды имеют напряжение питания 3…3,3 вольта, а бортовое напряжение автомобиля в номинале 12 вольт, при этом порой поднимается и до 14 вольт. Само собой здесь всплывает закономерное предположение, что для подключения светодиодов к 12 вольтовой сети машины, необходимо будет понизить напряжение. Именно этой теме, подключению светодиода к бортовой сети автомобиля и понижению напряжения, будет посвящена статья.

Два основных принципа о том как можно подключить светодиод к 12 вольтам или понизить напряжение на нагрузке

Прежде, чем перейти к конкретным схемам и их описаниям, хотелось бы сказать о двух принципиально разных, но возможных вариантах подключения светодиода к 12 вольтовой сети.

Первый, это когда напряжение падает за счет того, что последовательно светодиоду подключается дополнительное сопротивление потребителя, в качестве которого выступает микросхема-стабилизатор напряжения. В этом случае определенная часть напряжения теряется в микросхеме, превращаясь в тепло. А значит вторая, оставшаяся, достается непосредственно нашему потребителю — светодиоду. Из-за этого он и не сгорает, так как не все суммарное напряжение проходит через него, а только часть. Плюсом применения микросхемы является тот факт, что она способна в автоматическом режиме поддерживать заданное напряжение. Однако есть и минусы. У вас не получиться снизить напряжение ниже уровня, на которое она рассчитана. Второе. Так как микросхема обладает определенным КПД, то падение относительно входа и выхода будет отличаться на 1-1,5 вольта в меньшую сторону. Также для применения микросхемы вам необходимо будет применить хороший рассеивающий радиатор, установленный на ней. Ведь по сути тепло выделяемое от микросхемы, это и есть невостребованные нами потери. То есть то, что мы отсекли от большего потенциала, чтобы получить меньший.

Второй вариант питания светодиода, когда напряжение ограничивается за счет резистора. Это сродни тому, если бы большую водопроводную трубы взяли бы и сузили. При этом поток (расход и давление) снизились бы в разы. В этом случае до светодиода доходит лишь часть напряжения. А значит, он также может работать без опасности быть сожженным. Минусом применения резистора будет то, что он также имеет свой КПД, то есть также тратит невостребованное напряжение в тепло. В этом случае бывает трудно установить резистор на радиатор. В итоге, он не всегда подойдет для включения в цепь. Также минусом будет являться и то обстоятельство, что резистор не поддерживает автоматического удержания напряжение в заданном пределе. При падении напряжения в общей цепи, он подаст настолько же меньшее напряжение и на светодиод. Соответственно обратная ситуация произойдет при повышении напряжения в общей цепи.

Конечно, тот и другой вариант не идеальны, так при работе от портативных источников энергии каждый из них будет тратить часть полезной энергии на тепло. А это актуально! Но что сделать, таков уж принцип их работы. В этом случае источник питания будет тратить часть своей энергии не на полезное действие, а на тепло. Здесь панацеей является использование широтно-импульсной модуляции, но это значительно усложняет схему… Поэтому мы все же остановимся на первых двух вариантах, которые и рассмотрим на практике.

Подключение светодиода через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

Начнем, как и в абзаце выше, с варианта подключения светодиода к напряжению в 12 вольт через резистор. Для того чтобы вам лучше было понять как же происходит падение напряжение, мы приведем несколько вариантов. Когда к 12 вольтам подключено 3 светодиода, 2 и 1.

Подключение 1 светодиода через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

Итак, у нас есть светодиод. Его напряжение питания 3,3 вольта. То есть если бы мы взяли источник питания в 3,3 вольта и подключили к нему светодиод, то все было бы замечательно. Но в нашем случае наблюдается повышенное напряжение, которое не трудно посчитать по формуле. 14,5-3,3= 11,2 вольта. То есть нам необходимо первоначально снизить напряжение на 11,2 вольта, а затем лишь подать напряжение на светодиод. Для того чтобы нам рассчитать сопротивление, необходимо знать какой ток протекает в цепи, то есть ток потребляемый светодиодом. В среднем это около 0,02 А. При желании можете посмотреть номинальный ток в даташите к светодиоду. В итоге, по закону Ома получается. R=11,2/0,02=560 Ом. Сопротивление резистора рассчитано. Ну, а уж схему нарисовать и того проще.

Мощность резистора рассчитывается по формуле P=UI=11.2*0,02=0,224 Вт. Берем ближайший согласно стандартного типоряда.

Подключение 2 светодиодов через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

По аналогии с предыдущим примером все высчитывается также, но с одним условием. Так как светодиода уже два, то падение напряжения на них будет 6,6 вольта, а оставшиеся 14,5-6,6=7,9 вольта останутся резистору. Исходя из этого, схема будет следующей.

Так как ток в цепи не изменился, то мощность резистора остается без изменений.

Подключение 3 светодиодов через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

И еще один вариант, когда практически все напряжение гасится светодиодами. А значит, резистор по своему номиналу будет еще меньше. Всего 240 Ом. Схема подключения 3 светодиодов к бортовой сети машины прилагается.

Напоследок нам лишь осталось сказать, что при расчетах было использовано напряжение не 12, а 14,5 вольт. Именно такое повышенное напряжение обычно возникает в электросети машины, когда она заведена.
Также не трудно прикинуть, что при подключении 4 светодиодов, вам и вовсе не потребуется применение какого либо резистора, ведь на каждый из светодиодов придется по 3,6 вольта, что вполне допустимо.

Подключение светодиода через стабилизатор напряжения к 12 вольтам в машине (через микросхему)

Теперь перейдем к стабилизированной схеме питания светодиодов от 12 вольт. Здесь, как мы уже и говорили, существует схема, которая регулирует собственное внутреннее сопротивление. Таким образом, питание светодиода будет осуществляться устойчиво, независимо от скачков напряжения бортовой сети. К сожалению минусом применения микросхемы является тот факт, что минимальное стабилизированное напряжение, которое возможно добиться будет 5 вольт. Именно с таким напряжением можно встретить наиболее широко известные микросхемы – стабилизаторы КР142 ЕН 5Б или иностранный аналог L7805 или L7805CV. Здесь разница лишь в производителе и номинальном рабочем токе от 1 до 1,5 А.

Так вот, оставшееся напряжение с 5 до 3,3 вольт придется гасить все по тому же примеру что и в предыдущих случаях, то есть с помощью применения резистора. Однако снизить напряжение резистором на 1,7 вольта это уже не столь критично как на 8-9 вольт. Стабилизация напряжения в этом случае все же будет наблюдаться! Приводим схему подключения микросхемы стабилизатора.
Как видите, она очень простая. Реализовать ее может каждый. Не сложнее чем припаять тот же резистор. Единственное условие это установка радиатора, который будет отводить тепло от микросхемы. Его установить нужно обязательно. На схеме написано что микросхема может питать 10 цепочек со светодиодом, на самом деле этот параметр занижен. По факту, если через светодиод проходит около 0,02 А, то она может обеспечивать питанием до 50 светодиодов. Если вам необходимо обеспечить питание большего количества, то используйте вторую такую же независимую схему. Использование двух микросхем подключенных параллельно не правильно. Так как их характеристики немного, да будут отличаться друг от друга, из-за индивидуальных особенностей. В итоге, у одной из микросхем будет шанс перегореть намного быстрее, так как режимы работы у нее будут иные — завышенные.
О применение аналогичных микросхем мы уже рассказывали в статье «Зарядное устройство на 5 вольт в машине». Кстати, если вы все же решитесь выполнить питание для светодиода на ШИМ, хотя это вряд ли того стоит, то эта статья также раскроет вам все секреты реализации такого проекта.

Подводя итог о подключение светодиода к 12 вольтам в машине своими руками

Подводя итог о подключении светодиода к 12 вольтовой сети можно сказать о простоте выполнения схемотехники. Как со случаем где применяется резистор, так и с микросхемой – стабилизатором. Все это легко и просто. По крайней мере, это самое простое, что может вам встретиться в электронике. Так что осилить подключение светодиода к бортовой сети машины в 12 вольт должен каждый и наверняка. Если уж и это не «по зубам», то за более сложное и вовсе браться не следует.

Видео по подключению светодиода к сети в автомобиле

. а теперь чтобы вам было легче прикинуть какой номинал сопротивления нужен и какой мощностью для вашего конкретного случая, можете воспользоваться калькулятором подбора резистора

Итак! Что мы имеем!

Бортовая сеть легкового авто – 12-14,5 Вольта. В зависимости заглушён двиратель или заведён.

Типичный светодиод с характеристиками: (напряжение падения 3,2 Вольта и ток 20мА = 0,02Ампера)

«Падение напряжения» и «рабочий ток» — это основные характеристики светодиода. Питается светодиод током – это ВАЖНО! Напряжение он возьмёт столько, сколько ему надо, а вот ток нужно ограничить. Падение напряжения типичного белого светодиода – 3,2 Вольта. Но у светодиодов разных цветов оно отличается для желтых и красных светодиодов — 2 — 2,5 Вольта.; для синих, зеленых, белых — 3-3,8 Вольта. Так что при выборе цвета светодиода учитывайте его падение напряжения. Ток маломощных светодиодов, как правило, не более 20мА

Что такое падение напряжения? Если мы подключим наш белый светодиод падение напряжения, которого — 3,2 Вольта, а рабочий ток 20мА=0,02 Ампера к источнику 12 Вольт, то этот светодиод съест 3,2 Вольта. Напряжение после этого светодиода снизится (упадёт) на 3,2 Вольта. 12-3,2=8,8. Но не забываем – что светодиод питается током а не напряжением т.е. сколько тока дадите — столько он через себя пропустит, а ток нужно задать. Как понять задать?! Задать – значит ограничить. Ограничить ток можно резистором, либо запитать светодиод через драйвер. Давайте рассмотрим на примерах как рассчитать и подключить светодиод к источнику воображаемой бортовой сети автомобиля, напряжение которой колеблется от 12 до 14,5 Вольт. Что бы наш светодиод не сгорел при длительном включении — рассчитывать мы будем исходя того, что в нашем автомобиле 14,5 Вольт а не 12,5 Вольта. Светодиод в этом случае будет светить менее ярко, но зато дольше прослужит. В одном из пунктов этой статьи мы рассмотрим как подключить светодиод или цепочки из светодиодов через микросхему-стабилизатор напряжения. Такой способ подключения — сохранит яркость светодиодов при изменении оборотов двигателя.

Сперва делаем расчёты. Вычитаем из имеющегося исходного напряжения 14,5 Вольта напряжение питания светодиода (3,2 Вольта). 14,5В — 3,2В =11,3В Получаем 11,3 Вольта. Вот на эти оставшиеся 11,3 Вольта нужно задать ток 20мА — что бы светодиод не сгорел. Далее нам в помощь Закон Ома для участка электрической цепи, то есть для вашего светодиода и резистора. R=U/I . Где R — сопротивление резистора, U — напряжение, которое нужно погасить, I — ток в цепи. То есть, чтобы получить сопротивление гасящего резистора, нужно разделить напряжение, которое нужно погасить, на ток, который нужно получить. Ток в формулу подставляется в амперах, в одном ампере 1000 миллиампер, то есть в нашем случае 20 мА — 0,02 А. Пользуясь формулой вычисляем. R = 11,3 / 0,02. Получаем 565 Ом. Итак, нам нужен резистор номиналом 565 Ом. Самый ближайший по номиналу, который вы сможете найти в радиомагазине будет 560 Ом. Мощность резистора желательно взять 0,25Вт. Этот резистор мы подключаем последовательно к светодиоду причём не важно к АНОДУ(плюсовому) или КАТОДУ(минусовому) выводу — главное что бы на АНОД вы подали плюс, а на КАТОД минус. Так сказать — соблюдали полярность. И наш резистор благополучно рассеет лишний ток в тепло. Резистор рекомендуется припаивать непосредственно к светодиоду.

Светодиоды уже давно используются в различных сферах жизни и деятельности людей. Благодаря своим качествам и техническим характеристикам, они приобрели широкую популярность. На основе этих источников света создаются оригинальные светотехнические конструкции. Поэтому у многих потребителей до воль но часто возникает вопрос, как подключить светодиод к 12 воль там. Данная тема очень актуальна, поскольку такое подключение имеет принципиальные отличия от других типов ламп. Следует учитывать, что для работы светодиодов используется только постоянный ток. Большое значение имеет соблюдение полярности при подключении, в противном случае, светодиоды просто не будут работать.

Особенности подключения светодиодов

В большинстве случаев для подключаемых светодиодов требуется ограничение тока с помощью резисторов. Но, иногда вполне возможно обойтись и без них. Например, фонарики, брелоки и другие сувениры со светодиодными лампочками питаются от батареек, подключенных напрямую. В этих случаях ограничение тока происходит за счет внутреннего сопротивления батареи. Ее мощность настолько мала, что ее попросту не хватит, чтобы сжечь осветительные элементы.

Однако при некорректном подключении эти источники света очень быстро перегорают. Наблюдается стремительное падение яркости свечения, когда на них начинает действовать нормальный ток. Светодиод продолжает светиться, но в полном объеме выполнять свои функции он уже не может. Такие ситуации возникают, когда отсутствует ограничивающий резистор. При подаче питания светильник выходит из строя буквально за несколько минут.

Одним из вариантов некорректного подключения в сеть на 12 воль т является увеличение количества светодиодов в схемах более мощных и сложных устройств. В этом случае они соединяются последовательно, в расчете на сопротивление батарейки. Однако при перегорании одной или нескольких лампочек, все устройство выходит из строя.

Существует несколько способов, как подключить светодиоды на 12 воль т схема которых позволяет избежать поломок. Можно подключить один резистор, хотя это и не гарантирует стабильную работу устройства. Это связано с существенными различиями полупроводниковых приборов, несмотря на то, что они могут быть из одной партии. Они обладают собственными техническими характеристиками, отличаются по току и напряжению. При превышении током номинального значения один из светодиодов может перегореть, после этого остальные лампочки также очень быстро выйдут из строя.

В другом случае предлагается соединить каждый светодиод с отдельным резистором. Получается своеобразный стабилитрон, обеспечивающий корректную работу, поскольку токи приобретают независимость. Однако данная схема получается слишком громоздкой и чрезмерно загруженной дополнительными элементами. В большинстве случаев ничего не остается, как подключить светодиоды к 12 воль там последовательно. При таком подключении схема становится максимально компактной и очень эффективной. Для ее стабильной работы следует заранее позаботиться об увеличении питающего напряжения.

Определение полярности светодиода

Чтобы решить вопрос, как подключить светодиоды в цепь 12 воль т, необходимо определить полярность каждого из них. Для определения полярности светодиодов существует несколько способов. Стандартная лампочка имеет одну длинную ножку, которая считается анодом, то есть, плюсом. Короткая ножка является катодом – отрицательным контактом со знаком минус. Пластиковое основание или головка имеет срез, указывающий на место расположения катода – минуса.

В другом способе необходимо внимательно посмотреть внутрь стеклянной колбочки светодиода. Можно легко разглядеть тонкий контакт, который является плюсом, и контакт в форме флажка, который, соответственно, будет минусом. При наличии мультиметра можно легко определить полярность. Нужно выполнить установку центрального переключателя в режим прозвонки, а щупами прикоснуться к контактам. Если красный щуп соприкоснулся с плюсом, светодиод должен загореться. Значит черный щуп будет прижат к минусу.

Тем не менее, при кратковременном неправильном подключении лампочек с нарушением полярности, с ними не произойдет ничего плохого. Каждый светодиод способен работать только в одну сторону и выход из строя может случиться только в случае повышения напряжения. Значение номинального напряжения для отдельно взятого светодиода составляет от 2,2 до 3 воль т, в зависимости от цвета. При подключении светодиодных лент и модулей, работающих от 12 воль т и выше, в схему обязательно добавляются резисторы.

Расчет подключения светодиодов в схемах на 12 и 220 воль т

Отдельный светодиод невозможно напрямую подключить к источнику питания на 12 В поскольку он сразу же сгорит. Необходимо использование ограничительного резистора, параметры которого рассчитываются по формуле: R= (Uпит-Uпад)/0,75I, в которой R является сопротивлением резистора, Uпит и Uпад – питающее и падающее напряжения, I – ток, проходящий по цепи, 0,75 – коэффициент надежности светодиода, являющийся постоянной величиной.

В качестве примера можно взять схему, используемую при подключение светодиодов на 12 воль т в авто к аккумулятору. Исходные данные будут выглядеть следующим образом:

  • Uпит = 12В – напряжение в автомобильном аккумуляторе;
  • Uпад = 2,2В – питающее напряжение светодиода;
  • I = 10 мА или 0,01А – ток отдельного светодиода.

В соответствии с формулой, приведенной выше, значение сопротивления будет следующим: R = (12 – 2,2)/0,75 х 0,01 = 1306 Ом или 1,306 кОм. Таким образом, ближе всего будет стандартная величина резистора в 1,3 кОм. Кроме того, потребуется расчет минимальной мощности резистора. Данные расчеты используются и при решении вопроса, как подключить мощный светодиод к 12 воль там. Предварительно определяется величина фактического тока, которая может не совпадать со значением, указанным выше. Для этого используется еще одна формула: I = U / (Rрез.+ Rсвет), в которой Rсвет является сопротивлением светодиода и определяется как Uпад.ном. / Iном. = 2.2 / 0,01 = 220 Ом. Следовательно, ток в цепи составит: I = 12 / (1300 + 220) = 0,007 А.

В результате, фактическое падение напряжения светодиода будет равно: Uпад.свет = Rсвет х I = 220 х 0,007 = 1,54 В. Окончательно значение мощности будет выглядеть так: P = (Uпит. — Uпад.)² / R = (12 -1,54)²/ 1300 = 0,0841 Вт). Для практического подключения значение мощности рекомендуется немного увеличить, например, до 0,125 Вт. Благодаря этим расчетам, удается легко подключить светодиод к аккумулятору 12 воль т. Таким образом, для правильного подключения одного светодиода к автомобильному аккумулятору на 12В, в цепи дополнительно понадобится резистор на 1,3 кОм, мощность которого составляет 0,125Вт, соединяющийся с любым контактом светодиода.

Расчет подключения светодиода к сети 220В осуществляется по такой же схеме, что и для 12В. В качестве примера берется такой же светодиод с током 10 мА и напряжением 2,2В. Поскольку в сети используется переменный ток напряжением 220В, расчет резистора будет выглядеть следующим образом: R = (Uпит. -Uпад.) / (I х 0,75). Вставив в формулу все необходимые данные, получаем реальное значение сопротивления: R = (220 — 2.2) / (0,01 х 0,75) = 29040 Ом или 29,040 кОм. Ближайший стандартный номинал резистора – 30 кОм.

Далее выполняется расчет мощности. Вначале определяется значение фактического тока потребления: I = U / (Rрез.+ Rсвет). Сопротивление светодиода рассчитывается по формуле: Rсвет = Uпад. ном. / Iном. = 2.2 / 0,01 = 220 Ом. Следовательно, ток в электрической цепи будет составлять: I = 220 / (30000 + 220) = 0,007А. В результате, реальное падение напряжение на светодиоде будет следующим: Uпад.свет = Rсвет х I = 220 х 0,007 = 1,54В.

Для определения мощности резистора используется формула: P = (Uпит. — Uпад.)² / R = (220 -1,54)² / 30000 = 1,59Вт. Значение мощности следует увеличить до стандартного, составляющего 2Вт. Таким образом, чтобы подключить один светодиод к сети с напряжением 220В понадобится резистор на 30 кОм с мощностью 2Вт.

Однако в сети протекает переменный ток и горение лампочки будет происходить лишь в одной полуфазе. Светильник будет выдавать быстрый мигающий свет, с частотой 25 вспышек в секунду. Для человеческого глаза это совершенно незаметно и воспринимается как постоянное свечение. В такой ситуации возможны обратные пробои, которые могут привести к преждевременному выходу из строя источника света. Чтобы избежать этого, выполняется установка обратно направленного диода, обеспечивающего баланс во всей сети.

Ошибки при подключении

Как уменьшить напряжение постоянного тока с помощью резисторов?

Как уменьшить напряжение постоянного тока с помощью резисторов?

Как можно использовать источник питания 12 В постоянного тока для питания чего-то, что требует 4,5 В постоянного тока с помощью резисторов? Есть ли способ определить, на сколько при добавлении резистора упадет напряжение?

voltage  resistors 

— Джон
источник

Ответы:


Краткий ответ: «Не делай этого».

Напряжение, падающее на резистор, определяется законом Ома: V = I R.

Поэтому, если вы точно знаете, какой ток будет потреблять ваше устройство, вы можете выбрать резистор, который будет падать точно на 7,5 В, и оставить 4,5 В для вашего устройства, когда этот ток проходит через него. Но если ток через ваше устройство меняется, или если вы хотите создать более одной системы, а не каждое устройство точно одинаково в потреблении тока, вы не можете постоянно получать 4,5 В на устройстве, используя только резистор.

Ваши другие варианты включают

  • Линейный регулятор. Это в основном переменный резистор, который будет регулировать его значение, чтобы поддерживать выходной сигнал там, где вам нужно. Это, вероятно, только хорошее решение, если ваше устройство потребляет очень мало энергии (возможно, до 100 мА).

  • Шунтирующий регулятор. Это означает использование резистора для сброса напряжения, как вы предлагаете, но затем добавление дополнительного устройства параллельно нагрузке для контроля напряжения. Шунтирующий регулятор будет регулировать свой ток (в определенных пределах), чтобы поддерживать ток через резистор правильным для поддержания желаемого выходного напряжения.

  • Регулятор переключения. При этом используются некоторые приемы для генерации желаемого выходного напряжения с гораздо большей эффективностью по сравнению с линейным регулятором. Это, вероятно, лучший выбор, если вашему устройству требуется ток более 10 или 20 мА.

— Фотон
источник





Если эти условия выполняются, вы можете уменьшить постоянное напряжение с помощью (мощных алюминиевых) резисторов [> 50 Вт]

  • Аккумулятора достаточно, чтобы обеспечить ток нагрузки не менее 20х (или намного больше).
  • Потеря мощности не является проблемой.
  • (Сверх) Нагревание не является проблемой или имеет хороший механизм охлаждения для резисторов.
  • Даже самое низкое сопротивление вашей нагрузки намного (в 20 и более раз) выше, чем у алюминия.

Примечание: 20x — это всего лишь искусственное число, фактическое число зависит от того, сколько% напряжения может выдержать ваша нагрузка.

— electro103
источник


Можно использовать два резистора, как объяснено @ efox29, только единственная проблема в этой конфигурации — это ток, проходящий через нагрузку, при подключении нагрузки изменится выходное напряжение, потому что некоторый ток будет течь через нагрузку.

Самым простым решением является повторитель напряжения, подключенный к выходу двух резисторов, это обеспечит высокое входное сопротивление и, следовательно,:

  1. выходное напряжение будет постоянным 4,5 В

  2. операционный усилитель, используемый в качестве повторителя напряжения, будет пытаться обеспечить столько тока, сколько требует нагрузка.

Вот картина того, о чем я говорю:

Подключите выход между двумя резисторами к Vin в этой конфигурации, и тогда выход должен иметь постоянное значение, и операционный усилитель обеспечит нагрузку требуемым током.

— Сабир Моглад
источник




Просто возьмите 7805 с рынка и соедините контакт № 1 с плюсом и соедините контакт 2 с минусом и возьмите выходной сигнал от плюса № 3 и отрицательный контакт от контакта № 2 и держите расстояние выходного провода 1,5 метра от выходной клеммы источника питания до нагрузки.

— Халид Махмуд
источник



Посмотрите на схему electro103 выше. Вам нужно знать четыре числа: максимальный ток, который может потреблять ваше устройство, минимальный ток, который оно потребляет, максимальное напряжение, которое оно может выдержать, не испаряясь в вонючее облако, и минимальное напряжение, которое оно должно функционировать. Без этих четырех чисел невозможно разработать резистивный делитель напряжения.

Обратите внимание, что такое расположение очень неэффективно и может привести к значительному выделению тепла в падающих резисторах.

— richard1941
источник



Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.

Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.

Измеритель среднего уровня тока | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: Гаврилов Дмитрий Александрович, Цыганков Илья Александрович

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №22 (260) май 2019 г.

Дата публикации: 31.05.2019 2019-05-31

Статья просмотрена: 161 раз

Скачать электронную версию

Скачать Часть 2 (pdf)

Библиографическое описание:

Гаврилов, Д. А. Измеритель среднего уровня тока / Д. А. Гаврилов, И. А. Цыганков. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 22 (260). — С. 110-113. — URL: https://moluch.ru/archive/260/59855/ (дата обращения: 30.09.2022).



В данной статье представлена разработка устройства измерения среднего уровня тока с диапазоном измерения 0,01–1 А.

Ключевые слова: входной ток, выходное напряжение интегратора, напряжение смещения, шунтирующий резистор.

Для возможного измерения среднее значение тока изначально требуется преобразовать его в напряжение, для этого в данном устройстве будет использоваться шунтирующий резистор R1 (рис. 1).

Рис. 1. Шунтирующий резистор в соединении с токочувствительным резистором

Следующим шагом является добавления токочувствительного усилителя, необходимого для формирования на входе интегратора напряжение, пропорциональное току представленный в формуле:

(1)

Интегратор предназначен для получения на его выходе проинтегрированного значения входного сигнала (рис. 2).

Рис. 2. Схема интегратора

Работа интегратора основана на том, что инвертирующий вход заземлён, согласно принципу виртуального замыкания. Через резистор R1 протекает входной ток IBX, в тоже время для уравновешивания точки нулевого потенциала, конденсатор будет заряжаться током одинаковым по величине IBX, но с противоположным знаком. В результате на выходе интегратора будет формироваться напряжение, до которого конденсатор заряжается этим током. Входное сопротивление интегратора будет равно сопротивлению резистора R1, а выходное сопротивление будет определяться параметрами ОУ.

Выходное напряжение интегратора будет считаться по следующей формуле:

(2)

Основным недостатком интегратора на ОУ является явление дрейфа выходного напряжения. В основе данного явления лежит то, что конденсатор С1, кроме заряда входным током заряжается различными токами утечки и смещения ОУ. Последствием данного недостатка является появление напряжения смещения на выходе схемы, которое может привести к насыщению ОУ.

Для устранения данного недостатка может быть применено три способа:

  1. Использование ОУ с малым напряжение смещения;
  2. Периодически разряжать конденсатор;
  3. Шунтировать конденсатор С1 сопротивление RP.

Реализация данных способов показана на рис. 3.

Рис. 3. Устранение дрейфа выходного напряжения интегратора

Включение резистора RСД между землёй и неинвертирующим входом позволяет снизить входное напряжение смещения, за счёт уравновешивания падения напряжения на входах ОУ, величина RСД = R1.

Инвертор используется для преобразования постоянного тока в переменный. Резисторы R1 и Rос, должны быть точно равны друг другу (рис. 4).

Рис. 4. Схема инвертора

Для проверки работоспособности схемы используется программа Micro-Cap 11. Данная программа позволяет проводить моделирование аналоговых и цифровых цепей, настраивать параметры используемых моделей элементов и использовать модели производителей электронных компонентов.

Алгоритм измерения:

1) Разряжается ёмкость;

2) Подаётся сигнал запускающий таймер;

3) При завершении заданного времени вычисления среднего значения снимается напряжение с выхода.

Модель схемы измерителя среднего уровня тока показана на рис. 5.

Рис. 5. Модель измерителя среднего уровня тока

Результат имитационного моделирования измерителя среднего уровня тока при токе равном 1 А (рис. 6).

Рис. 6. Результат имитационного моделирования работы измерителя среднего уровня тока

Интегратор постоянно интегрирует постоянную составляющую — напряжение смещения. Таким образом:

(3)

Поэтому сигнал имеет данную формы на выходе инвертора (синий график) при подаче на вход однополярных импульсов.

Вывод

В ходе выполнения работы была проведена разработка измерителя среднего уровня тока с диапазоном измерения 0.01–1 А.

Литература:

  1. Горбачев Г. Н., Чаплыгин Е. Е., Промышленная электроника: Учебник для вузов. Под ред. В. А. Лабунцова. — М.: Энергоатомиздат, 1988. — 320 с.
  2. Гололобов В. Н. Экскурсия по электронике: Москва 2008. — 585с.
  3. Марченко А. Л. Основы электроники. Учебное пособие для вузов / Марченко. — М.: ДМК Пресс, 2008. — 296 с., ил.
  4. Хоровиц. П. Искусство схемотехники: справочное руководство/П. Хоровиц, У. Хилл; пер. с англ. —М.: Мир, Бином, 2011. — 704 с.

Основные термины (генерируются автоматически): IBX, входной ток, выходное напряжение интегратора, напряжение смещения, шунтирующий резистор, диапазон измерения, ток.

Ключевые слова

входной ток, выходное напряжение интегратора, напряжение смещения, шунтирующий резистор

входной ток, выходное напряжение интегратора, напряжение смещения, шунтирующий резистор

Похожие статьи

Проектирование прецизионных помехоустойчивых импульсных.

..

Поэтому ток, протекающий через резистор Rос равен току Iвх. Следовательно, выходное напряжение определяется соотношением Uвых = –Rос ∙ Iвх.

Нижний предел измеряемого тока определяется входным напряжением смещения, входными токами операционного…

Методики

измерения норм электрических параметров микросхем…

Тест входного напряжения высокого уровня измеряет сопротивление выходного вывода, когда этот вывод находится в

Этот тест гарантирует, что сопротивление выходного вывода соответствует проектным параметрам и что вывод обеспечит выходной ток высокого уровня. ..

Разработка системы

измерения сопротивления | Молодой ученый

При неизменном токе сопротивление образца будет прямо пропорционально напряжению на зажимах. Таким образом, для реализации системы

При попытке измерения сопротивления больше 2000 Ом, программа отключает напряжение от измеряемого резистора, так как…

Исследование и разработка устройства для

измерения больших…

Тераомметры позволяют измерять на постоянном токе сопротивления изоляции, объемное и поверхностное сопротивления материалов, сопротивления высокоомных резисторов, а также малые постоянные токи и напряжения. Также с помощью приборов для измерения больших…

Разработка многоканального цифрового амперметра

Трансформаторы тока используются для измерения токов в сильноточных цепях, зачастую с высоким потенциалом.

Эффект Холла — явление возникновения разности потенциалов на краях поперечного сечения проводника с протекающим в нем током, наблюдающееся при…

Разработка устройства для диагностики стабилитрона

Входной ток АЦП равен 40мкА, а падение напряжения на резисторе R8 должно быть равно

Кроме измерения прямого и обратного падений напряжения с помощью данного прибора

При одновременном изменении нагрузочного тока Iн и входного напряжения Uвх ток Iст будет. ..

К вопросу контролирования

тока при работе многокатушечного…

Резистор Rд должен обеспечивать прямой ток IVD через светодиод достаточный для его яркого свечения.

Когда ток в катушке достигнет значения Iср, падение напряжения на резисторе R вызовет открытие диода оптрона и протекание через него тока.

Измерительный преобразователь для биоимпедансного…

Входной ток. Диапазон выходного тока. Выходное сопротивление.

Усилитель преобразует ток в напряжение с виртуальной землей, которая служит для усиления

Точное выходное напряжение обеспечивается низким смещением, стабилизированной микросхемой. ..

Сравнительный анализ современных датчиков

тока

Рассмотрено применение датчиков тока на все классы напряжения. Описаны достоинства и недостатки современных датчиков тока.

Датчик тока на основе пояса Роговского в основном применяется для измерения импульсных токов большой величины, но он обладает невысокой…

Похожие статьи

Проектирование прецизионных помехоустойчивых импульсных…

Поэтому ток, протекающий через резистор Rос равен току Iвх. Следовательно, выходное напряжение определяется соотношением Uвых = –Rос ∙ Iвх.

Нижний предел измеряемого тока определяется входным напряжением смещения, входными токами операционного. ..

Методики

измерения норм электрических параметров микросхем…

Тест входного напряжения высокого уровня измеряет сопротивление выходного вывода, когда этот вывод находится в

Этот тест гарантирует, что сопротивление выходного вывода соответствует проектным параметрам и что вывод обеспечит выходной ток высокого уровня…

Разработка системы

измерения сопротивления | Молодой ученый

При неизменном токе сопротивление образца будет прямо пропорционально напряжению на зажимах. Таким образом, для реализации системы

При попытке измерения сопротивления больше 2000 Ом, программа отключает напряжение от измеряемого резистора, так как. ..

Исследование и разработка устройства для

измерения больших…

Тераомметры позволяют измерять на постоянном токе сопротивления изоляции, объемное и поверхностное сопротивления материалов, сопротивления высокоомных резисторов, а также малые постоянные токи и напряжения. Также с помощью приборов для измерения больших…

Разработка многоканального цифрового амперметра

Трансформаторы тока используются для измерения токов в сильноточных цепях, зачастую с высоким потенциалом.

Эффект Холла — явление возникновения разности потенциалов на краях поперечного сечения проводника с протекающим в нем током, наблюдающееся при…

Разработка устройства для диагностики стабилитрона

Входной ток АЦП равен 40мкА, а падение напряжения на резисторе R8 должно быть равно

Кроме измерения прямого и обратного падений напряжения с помощью данного прибора

При одновременном изменении нагрузочного тока Iн и входного напряжения Uвх ток Iст будет. ..

К вопросу контролирования

тока при работе многокатушечного…

Резистор Rд должен обеспечивать прямой ток IVD через светодиод достаточный для его яркого свечения.

Когда ток в катушке достигнет значения Iср, падение напряжения на резисторе R вызовет открытие диода оптрона и протекание через него тока.

Измерительный преобразователь для биоимпедансного…

Входной ток. Диапазон выходного тока. Выходное сопротивление.

Усилитель преобразует ток в напряжение с виртуальной землей, которая служит для усиления

Точное выходное напряжение обеспечивается низким смещением, стабилизированной микросхемой. ..

Сравнительный анализ современных датчиков

тока

Рассмотрено применение датчиков тока на все классы напряжения. Описаны достоинства и недостатки современных датчиков тока.

Датчик тока на основе пояса Роговского в основном применяется для измерения импульсных токов большой величины, но он обладает невысокой…

Чтоб горело и не сгорало, или Основы электроники для начинающего моддера

Чтоб горело и не сгорало, или Основы электроники для начинающего моддера

В последнее время в мой адрес приходят письма с текстом вроде: «вот я тут все, вроде, правильно подключил, а у меня чевой-то все сгорело». К счастью, под словом «все» в большинстве случаев подразумеваются светодиоды, а не материнские платы и прочие винчестеры. Именно по этой причине авторы статей о моддинге предупреждают о том, что они не несут никакой ответственности за испорченное кривыми руками моддеров-неудачников оборудование.

И все-таки почему это происходит? Да все потому, что светодиоды малого номинала, подключенные к питанию слишком высокого напряжения и тока, просто сгорают от перегрева — странно было бы, если бы этого не происходило. В этой статье я постараюсь дать вам некоторое понятие о том, для чего нужны резисторы, и как можно рассчитать их номинал.
Однако начнем мы не с этого, а, как говорится, «от печки», то есть с питания.

Уверен, вы прекрасно помните, что такое MOLEX-разъем, и что от блока питания к нему идет 4 провода: красный, желтый и два черных. При помощи желтого провода в комбинации с черным вы можете получить 12 V. Красный же на тех же условиях выдает 5 V. Как можно понизить напряжение с помощью резисторов, я расскажу чуть ниже, а вот простой способ снизить напряжение с 12 вольт до 7. Для этого достаточно подпаять черный провод от, скажем, кулера к красному на MOLEX-разъеме (красный от кулера оставляем вместе с желтым на MOLEX’е). Такое соединение позволяет снизить обороты кулера и тем самым уменьшить шум от него. Только не забывайте, что и напор воздуха также уменьшится, что может привести к перегреву железа.

Теперь давайте перейдем к резисторам. Резистор, он же «сопротивление» (он же «резак» и пр.), — радиодеталь, предназначенная для понижения напряжения. Резисторы бывают постоянные и переменные, где значение сопротивления можно менять в небольших пределах. В моддинге резисторы используются главным образом при подключении светодиодов малого напряжения к высоковольтным (в компьютерных пределах) разъемам питания.

Итак, последовательное подключение.
Ток обычного светодиода ~20 mA, т.е. 0,02 A. Допустим, напряжение питания диода равно 1,6 V, а напряжение общее — 5 V. Сначала рассчитываем, какое падение напряжения должен обеспечивать резистор: 5 V — 1,6 V = 3,4 V. Теперь вспоминаем школу и закон Ома и рассчитываем номинал резистора: R = U/I = 3,4 V/0,02 А =170 Om. Теперь ищем на рынке или в любом радиомагазине ближайший к 170 Om номинал и смело его приобретаем. В принципе, всегда есть номинал, отличающийся от заданного не более, чем на 5%, надо только хорошо поискать.

Теперь давайте усложним задачу и подключим не один, а два светодиода и рассчитаем сопротивление для них.
Тут все, в принципе, то же самое, только вот резистор теперь должен снижать напряжение не так активно, т.е. 5 V — 1,6 V — 1,6 V = 1,8 V.
Считаем: R = U/I = 1,8 V/0,02 A= 90 Om. Отыскиваем нечто подобное и… вуаля!

Давайте теперь рассмотрим варианты параллельного подключения.

Данная схема проста и удобна тем, что резистор можно использовать только один, общий.
Принципы, опять же, прежние. Только теперь у нас напряжение питания 12 V. Напряжение питания диодов 1,6 V, зато сила тока стала в 3 раза больше.
0,02 A + 0,02 A + 0,02 A = 0,06 А.
Итак, падение напряжения: 12 V — 1,6 V= 10,4 V.
По закону Ома: R= U/I = 10,4 V/0,06 А = 173 Om. Ближайший номинал — 180 Om.

Ну, с подбором резисторов разобрались, однако бывают случаи, когда необходимый номинал резистора просто не отыскать. Тогда используются комбинации резисторов. Как и все соединения, эти комбинации бывают последовательные и параллельные.

При последовательном соединении номиналы резисторов просто складываются: 150+150+250=550 Om.
Такое соединение необходимо, если номиналы ваших резисторов меньше, чем требуется. Однако так бывает не всегда. В этом случае используется параллельное соединение.
Тут считать сложнее.
R среднее = 1/(1/150 +1/150 + 1/250) = ~57,69 = ~58 Om.

Единственным, пожалуй, недостатком комбинированного соединения резисторов является то, что получившаяся «вязанка» часто занимает немало места, и запихнуть ее, скажем, в мышку иногда бывает довольно проблематично.
Ну и напоследок пару слов о самих светодиодах.

Ну, уже при первом взгляде на картинку все становится понятно: длинная нога — плюс, короткая — минус. Кроме того, стоит знать, что, кроме размеров и цветов, светодиоды бывают комбинированные (способные светиться или одним, или другим цветом), для чего у них имеется три ножки (два плюса и один общий минус), ультраяркие (и так понятно) и мигающие (включено/выключено или один цвет/другой цвет).
Выбирать, что именно использовать для мода, — исключительно ваша прерогатива. Только будьте внимательны к номиналам. Кстати, о номиналах. Вот какое напряжение обычно «предпочитают» светодиоды разных цветов:

красный — 1,6 V;
зеленый — 2,1 V;
желтый — 2,1 V;
оранжевый — 2,5 V;
голубой — 4-5 V.

Ну, надеюсь, после всего вышеизложенного ваши светодиоды начнут выполнять свои функции максимально эффективно и при этом оставаться работоспособными максимально долгое время.

SilentMan, [email protected]
При подготовке материала были использованы материалы сайта metku.net

Компьютерная газета. Статья была опубликована в номере 01 за 2004 год в рубрике hard :: моддинг

ток. Почему резистор снижает напряжение, если V=IR?

Спросил

Изменено 6 лет, 8 месяцев назад

Просмотрено 49 тысяч раз

\$\начало группы\$

Я уверен, что это очень простой вопрос, но я уже давно не понимаю эту тему. По закону Ома сопротивление напрямую зависит от напряжения. Это означает, что если сопротивление увеличивается, напряжение увеличивается… Но очевидно, что на самом деле это не так. Если я добавлю в цепь резистор, напряжение уменьшится. Я слышал, что это потому, что резистор уменьшает ток, что, по сути, снижает напряжение, однако я не понимаю, как это математически согласуется с тем, что я сказал ранее.

  • напряжение
  • ток
  • сопротивление
  • основное
  • закон Ома

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

По закону Ома сопротивление прямо зависит от напряжения

Вы должны читать это по-другому. Напряжение напрямую зависит от тока. «R» — это константа пропорциональности, указывающая, насколько она изменяется.

Если я добавляю резистор в цепь, напряжение уменьшается.

Если в цепи есть резистор, через который протекает ток, на резисторе будет падать напряжение (согласно закону Ома). Если резистор включен последовательно с каким-либо другим элементом, и они вместе питаются от источника постоянного напряжения, то падение напряжения на резисторе означает, что для другого элемента схемы доступно меньшее напряжение. Это не означает, что напряжение источника уменьшилось.

\$\конечная группа\$

5

\$\начало группы\$

Это не закон Ома.

Закон Ома: R = V/I, или отношение напряжения к току является константой.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Я подчеркну эти моменты, исходя из вашего вопроса

«Согласно закону Ома, сопротивление напрямую зависит от напряжения. Это означает, что если сопротивление увеличивается, напряжение увеличивается»

Да, это правда, т. е. падение напряжения на резисторе увеличивается, скажем, если вы соедините резистор 1k и 10k последовательно, падение напряжения на 10k будет больше по сравнению с резистором 1k.

См.: http://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-5/simple-series-circuits/

«Если я добавлю в цепь резистор, напряжение уменьшится».

Абсолютно нет, добавление резистора в цепь падает напряжение на себя, но теперь на всю цепь, т.е. вы можете получить меньшее напряжение в конкретном УЗЛЕ, но если вы измерите эффективное напряжение, оно будет равно источнику (ИДЕАЛЬНОЕ условие)

См.: http://www.allaboutcircuits.com/textbook/direct-current/chpt-6/voltage-divider-circuits/

И последнее, но не менее важное

«Я слышал, что это потому, что резистор уменьшает ток, что, в свою очередь, снижает напряжение»

То, что вы слышали, неверно, резистор никогда не уменьшает ток, он просто ограничивает ток, т.е. он замедляет скорость электронов, протекающих в цепи , а электрический ток согласно вики равен . Электрический ток представляет собой поток электрического заряда , поэтому, если вы замедляете электроны, это не означает, что вы уменьшаете ток, это просто означает, что вы пропускаете ограниченное количество электронов в секунду через резистор. в то время как остальные электроны рассеивают тепло.

Надеюсь, это поможет,

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Если у вас есть источник постоянного тока, проходящий через резистор, то да, увеличение номинала резистора приведет к увеличению падения напряжения на нем.

Закон Ома определяет сопротивление как отношение напряжения к току, как R = V/I.

Ни один из них не обязательно является постоянным, все три являются переменными. При определенных обстоятельствах вы можете считать один или два из них постоянными или почти постоянными. Но закон Ома всегда дает соотношение.

Имейте в виду, что вы можете измерить напряжение на клеммах резистора с помощью мультиметра. Ток, протекающий через резистор, можно измерить мультиметром. Но сопротивление, внутреннее вещество, происходящее внутри компонента, которое приводит к соотношению, не может быть измерено независимо. Сопротивление определяется как отношение напряжения на клеммах к сквозному току, вы должны выполнить оба измерения и сделать сумму. Это то, что делает мультиметр при измерении сопротивления.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Это просто, но это не закон Ома. Пожалуйста, смотрите контекст «Законы Кирхгофа». Этот закон также называют вторым законом Кирхгофа, правилом петли (или сетки) Кирхгофа и вторым правилом Кирхгофа.

\$\конечная группа\$

Как уменьшить напряжение с помощью резистора? Шаг за шагом

Источник

Некоторые устройства, подключенные к электрической цепи, не выдерживают постоянного напряжения, поступающего от источника питания цепи. В результате напряжение должно быть снижено для правильной работы и предотвращения повреждения высоким напряжением. Одним из наиболее распространенных способов снижения напряжения является использование резисторов.

Как уменьшить напряжение с помощью резистора?

Чтобы уменьшить напряжение с помощью резистора, вам необходимо использовать делитель напряжения, известный как делитель потенциала; это пассивная линейная схема, которая генерирует выходное напряжение, равное части входного напряжения. Процесс деления является результатом распределения входного напряжения между компонентами деления; эти компоненты обычно являются резисторами.

  1. Соедините два резистора последовательно,  , где второй вывод первого резистора соединяется с первым выводом резистора.
  2. Затем подсоедините первый вывод первого резистора к положительной клемме источника питания , а второй вывод второго резистора – к отрицательной клемме источника питания.
  3. После подключения двух резисторов соедините два резистора перемычкой .

Например, делитель напряжения может соединять два резистора последовательно. Входное напряжение подается через два резистора , а выходное напряжение поступает из точки соединения между двумя резисторами. Делители напряжения используются для уменьшения величины напряжения или создания опорного напряжения, а также могут использоваться на низких частотах в качестве аттенюаторов сигналов.

Делитель напряжения более точен, когда состоит только из резисторов, где в широком диапазоне требуется частота. Кроме того, делитель напряжения может состоять из емкостных элементов для компенсации емкости нагрузки.

Как снизить напряжение вдвое?

Чтобы уменьшить напряжение вдвое, необходимо построить схему делителя напряжения, состоящую из 2 резисторов; два резистора должны иметь одинаковое значение, например, пара по 10 кОм. Затем соедините два резистора последовательно.

Затем, подключив между двумя резисторами перемычку , выходное напряжение будет вдвое меньше входного напряжения; например, если бы входное напряжение было 5 вольт, выходное напряжение было бы 2,5 вольта.

Как рассчитать выходное напряжение?

Для расчета выходного напряжения в схеме делителя, состоящей из двух резисторов, необходимо использовать следующее уравнение VR2 = Vin * R1 / R1 + R2; , вы переформатируете уравнение, чтобы также рассчитать значение второго резистора R2 = (V)(R1)/(VIN – V).

Если вы хотите уменьшить напряжение до любого желаемого значения, вам необходимо рассчитать значение второго резистора, R2; Таким образом, вы можете определить, какое значение сопротивления вам нужно, чтобы уменьшить напряжение до требуемой величины.

Например, предположим, что вы хотите уменьшить напряжение цепи с 5 вольт до 3 вольт. В этом случае, если резистор, который вы используете в схеме, имеет сопротивление 10 кОм , вам необходимо рассчитать значение второго резистора, который снижает напряжение до 3 вольт.

Используйте следующее уравнение для расчета значения R2 R2= (V)(R1)/(VIN – V). Итак, (3В)(10кОм)/(5В – 3В)= 15кОм ; это означает, что нам нужно подключить резистор 15 кОм последовательно с первым резистором и установить перемычку между ними.

Как уменьшить напряжение с 12 В до 5 В с помощью резистора?

Чтобы уменьшить напряжение цепи с 12 вольт до 5 вольт, необходимо построить схему делителя напряжения, состоящую из резистора 330 Ом и светодиодного резистора 5 вольт диода ; внутри диода есть внутреннее сопротивление, которое составляет около 1 вольта; следовательно, мощность, отдаваемая резистором диоду, затем уменьшается за счет этого электричества.

Однако этот метод может потребовать некоторых расчетов, чтобы быть более точным, поэтому, если ток, проходящий через цепь, составляет 0,02 ампера , это означает, что мощность цепи составляет 2 Вт, что означает, что вам нужно использовать резистор 330 Ом. в дополнение к светодиоду.

Источник

Как преобразовать 12 В постоянного тока в 6 В постоянного тока с помощью резистора?

Вы можете преобразовать 12 В постоянного тока в 6 В, используя схему делителя напряжения, состоящую из пары резисторов 10 кОм. Соедините два резистора последовательно, где второй вывод первого резистора соедините с первым выводом резистора, а затем подключите первый вывод первого резистора к положительной клемме источника питания

Затем подключите второй вывод второго резистора к минусовой клемме блока питания ; после подключения двух резисторов соедините два резистора и подключите перемычку.

Можно ли снизить напряжение с 24 В до 5 с помощью резистора?

Да, с помощью резисторов можно уменьшить напряжение с 24 до 5 вольт; вы можете сделать это, подключив резисторы 190 Ом и 50 Ом к цепи в качестве делителя напряжения , первый резистор (190) должен быть не менее 2 Вт, а второй резистор должен быть не менее 0,6 Вт.

Соедините два резистора последовательно, где второй вывод первого резистора соединяется с первым выводом резистора , а затем подключите первый вывод первого резистора к положительной клемме источника питания

Затем подключите второй вывод второго резистора к отрицательной клемме источника питания ; после подключения двух резисторов подключите между ними перемычку.

Можно ли уменьшить напряжение с 12 В до 3 В с помощью резистора?

Да, вы можете уменьшить напряжение с 12 вольт до 3 вольт с помощью резисторов. Чтобы узнать соотношение между двумя резисторами, вы должны подключиться к цепи, чтобы уменьшить напряжение  вы должны использовать следующее уравнение: V1*R2/(R1+R2) = V2. После решения этого уравнения, используя V1 = 12 и V2 = 3.

Вы получите соотношение между двумя резисторами, R2 = R1/3; это означает, что сопротивление одного из резисторов, подключенных к цепи, должно быть в три раза больше сопротивления другого резистора. Так, например, если вы используете резистор на 5 Ом, вам нужно будет использовать еще один резистор на 15 Ом, чтобы уменьшить напряжение.

Однако не рекомендуется, так как метод резисторов неэффективен. Когда на резисторе падает огромное количество напряжения, он выделяет значительное количество тепла.

Тепло влияет на эффективность резистора и окружающих компонентов. Чтобы уменьшить это количество напряжения, вы должны использовать стабилизаторы напряжения , так как они более эффективны и производят гораздо меньше тепла.

Сколько резисторов требуется для снижения напряжения с 12 В до 9 В?

Чтобы узнать, сколько резисторов требуется, вам нужно рассчитать сопротивление, которое нужно добавить, чтобы уменьшить напряжение с 12 вольт до 9вольт; , вы можете рассчитать сопротивление, разделив величину напряжения, которая будет уменьшена по сравнению с током, проходящим через вашу цепь.

После расчета сопротивления теперь вы можете решить, использовать ли один резистор или несколько, а затем вы подключите резисторы, используемые между источником питания и нагрузкой , для которой вы понижаете напряжение. Опять же, вы можете делать этот шаг за шагом, например:

  1. Сначала подключите небольшой резистор к цепи, чтобы уменьшить напряжение с 12 вольт на 11 вольт.
  2. Затем  подключите к цепи резистор большего размера, чтобы значительно снизить напряжение  с 11 вольт до 9 вольт.

Заключение

Подводя итог, для уменьшения напряжения с помощью резистора необходимо построить схему делителя напряжения, также известную как делитель потенциала; представляет собой пассивную линейную схему, формирующую выходное напряжение, равное части входного напряжения. Процесс деления является результатом распределения входного напряжения между компонентами деления; эти компоненты обычно являются резисторами.

Чтобы сконструировать делитель напряжения, выполните следующие действия:

  1. Соедините два резистора последовательно , где второй вывод первого резистора соединяется с первым выводом резистора.
  2. Затем  подключите первый вывод первого резистора к положительной клемме источника питания , а подсоедините второй вывод второго резистора к отрицательной клемме источника питания.
  3. После подключения двух резисторов  соедините два резистора перемычкой.

Делитель напряжения более точен, когда состоит только из резисторов, где в широком диапазоне требуется частота. Кроме того, делитель напряжения может состоять из емкостных элементов для компенсации емкости нагрузки.

Похожие материалы:

Почему у потенциометра 2, 3 и 6 контактов?…

Почему напряжение уменьшается при увеличении тока?

Почему напряжение на параллельных резисторах одинаковое? Ответил

Как проверить регулятор напряжения на тракторе? Вот Как!

Может ли перенапряжение повредить двигатель? И как этого избежать?

Могу ли я использовать Ethernet и питание в одном кабелепроводе?

Мухаммад Яссер

Я амбициозный и миролюбивый человек, который всегда стремится стать лучше и узнать больше. Я люблю читать и писать, письмо помогает мне очистить свой разум и лучше думать. Одним из моих увлечений являются проекты «сделай сам», я люблю делать все сам, и мне так приятно учить других людей тому, что знаешь ты. Помощь людям делает из вас великого человека.

Можно ли использовать резистор для снижения напряжения?

Короткий ответ: « не делай этого ». Напряжение, падающее на резисторе, определяется законом Ома: V = I R. Поэтому, если вы точно знаете, какой ток будет потреблять ваше устройство, вы можете выбрать резистор, который будет падать точно на 7,5 В, и оставить 4,5 В для вашего устройства, когда что через него проходит ток.

Какими двумя способами можно уменьшить напряжение?

Существует множество способов свести к минимуму эти падения напряжения, в том числе снижение температуры проводника, уменьшение длины проводника, увеличение количества/размера проводников или уменьшение силовой нагрузки .

Как понизить напряжение с 5В до 3В?

Простейшая схема понижающего преобразователя — резистивный делитель. Подключите свой выход 5 В к цепочке резисторов, от которой вы отводите логический вход 3,3 В . Цепочка, состоящая из резистора 2,2 кОм и 3,3 кОм, должна давать выходное напряжение 3 В при подаче входного напряжения 5 В.

Как можно уменьшить напряжение без тока?

В этом могут помочь балансировочные резисторы . Чтобы уменьшить напряжение до 6, есть несколько возможностей, в зависимости от того, насколько точным должно быть напряжение. Регулятор(ы) напряжения — это то, что вам нужно. Регулируемые регуляторы, обеспечивающие 6 В при 3 А, довольно распространены, но для их настройки вам потребуется больше компонентов.

Ответы на связанные вопросы:

Как снизить напряжение с 12 В до 9 В?В?

Чтобы уменьшить цепь с 12 В до 9 В, поместите два резистора последовательно в цепь . Найдите разницу между двумя напряжениями (12 В – 9 В = 3 В), чтобы определить общее необходимое сопротивление.

Как снизить напряжение с 24 В до 12 В?

При использовании приборов 24 В на 12 В вам потребуется использовать преобразователь постоянного тока . Этот преобразователь помогает понизить напряжение с 24В до 12В. Преобразователь постоянного тока в постоянный представляет собой электронное устройство, используемое для регулирования напряжения от источника.

Как уменьшить силу тока?

Сила тока в цепи прямо пропорциональна разности электрических потенциалов, приложенных к цепи, и обратно пропорциональна сопротивлению цепи. Уменьшить ток можно, уменьшив напряжение (выбор A) или увеличив сопротивление (выбор D) . 2.

Как снизить напряжение с 18В до 12В?

Чтобы уменьшить колебания напряжения, вы можете настроить два резистора в качестве делителя напряжения . Нижний шунтирующий резистор (R2 в схеме ниже) помогает удерживать напряжение на низком уровне при небольшой нагрузке и позволяет использовать более низкое значение для верхнего последовательного резистора (R1), что уменьшает падение напряжения при большой нагрузке.

Почему при последовательном включении напряжение уменьшается?

Падение напряжения в последовательных цепях

Поскольку ток через каждый резистор одинаков, падение напряжения на каждом резисторе прямо пропорционально значению сопротивления . Другими словами, чем больше номинал резистора в последовательной цепи, тем выше падение напряжения.

Как уменьшить 5 В постоянного тока до 3,7 В?

Чтобы преобразовать 5 В в 3,7 В при фиксированной нагрузке, нам просто нужно добавить к фиксированный последовательный резистор . 5 на 3,7, это означает, что наш последовательный резистор должен создавать на нем падение 1,3 В. Для нагрузки 0,5 А, R = 2,6 Ом и номинальная мощность 0,65 Вт. Идея использования стабилитрона хороша с небольшим последовательным резистором.

Как уменьшить 9В до 3В?

Чтобы уменьшить напряжение батареи 9 В до 3,3 В, используйте стабилитрон, например 1N746 или 1N4728A . Выберите подходящий в зависимости от того, сколько энергии он может рассеивать. 1N4728A имеет номинальную мощность 3,3 В и мощность 1 Вт. Он может подавать в среднем стабильные 3,3 вольта на цепь или другой компонент.

Как уменьшить напряжение с 5В до 2В?

Делитель напряжения является одним из решений для изменения 5В на 2В! Если вы проектируете транзисторный уровень, вам нужно, чтобы 2 транзистора действовали как активный резистор! Используйте мультиметр, чтобы проверить напряжение между вашим узлом и землей!

Как понизить напряжение без стабилизатора?

2 ответа

  1. Внешний трансформатор подойдет. Если вы можете найти подходящий сетевой трансформатор с несколькими выходными обмотками низкого напряжения, вы можете сделать свой собственный шаг вниз.
  2. SMPS — хорошая идея из-за эффективности.
  3. Резисторный капельник + регулятор Дешевое и неприятное решение, которое работает нормально.

Как снизить высокое постоянное напряжение?

Как понизить постоянный ток (напряжение) и увеличить ток

Как понизить напряжение с 12 В до 6 В?

Можно понизить напряжение с 12 вольт до 6 вольт с помощью , включив в схему пару резисторов сопротивлением 10 000 Ом. Отрежьте два отрезка провода и зачистите каждый провод на 1/2 дюйма изоляции с каждого конца. Подсоедините один конец первого провода к положительной клемме источника питания.

Как уменьшить напряжение с 9В до 5В?

Преобразователь 9 В в 5 В с использованием делителя напряжения:

Вы можете подключить два светодиода последовательно через выход резистора R2, если вы используете 9-вольтовую батарею в качестве входа . Требуемые компоненты: одна батарея 9 В, резистор 1,5 кОм, резистор 1,2 кОм, несколько разноцветных соединительных проводов. Это простая конфигурация делителя напряжения.

Сколько резисторов мне нужно?

Эмпирическое правило состоит в том, чтобы найти резистор с удвоенной номинальной мощностью . Здесь я бы выбрал резистор на 250 мВт, так как это самые стандартные. Обычно вы можете просто использовать самый дешевый резистор, который вы можете найти, с правильной номинальной мощностью.

Как уменьшить 12В до 20В?

Три варианта .

  1. доработать блок питания ноутбука для выдачи 12В.
  2. используйте понижающий преобразователь для понижения напряжения до 12 В.
  3. купить адаптер 12В.

Будут ли светодиодные фонари на 12 вольт работать от 24 вольт?

12-вольтовые фонари совместимы с 24-вольтовыми системами — они используют электричество и могут быть подключены к системе. Лампочки и световые полосы рассчитаны на работу при несколько более низком и чуть более высоком напряжении. Они могут немного тускнеть и светлеть, но при этом безопасно работать.

Можете ли вы получить 12В от 24В системы?

Для 12 вольт в 24-вольтовой системе используйте плюс и минус от одной и той же батареи, чтобы получить 12 вольт независимо от того, как они подключены. Вы всегда должны использовать аккумулятор, к которому подключен отрицательный провод троллингового двигателя.

Как вы ограничиваете ток?

Компоненты ограничения тока

  1. Предохранители и резисторы. Они используются для простого ограничения тока.
  2. Автоматические выключатели. Автоматические выключатели используются для отключения питания точно так же, как и предохранители, но их срабатывание медленнее и может быть неэффективным для чувствительных цепей.
  3. Термисторы.
  4. Транзисторы и диоды.
  5. Токоограничивающие диоды.

Как преобразовать 19 В в 12 В?

Самый простой способ: батарея на 12 В и резистор от положительной клеммы к положительному источнику питания на 19 В . Подключите нагрузку через батарею. А другая клемма 19 В к другой клемме аккумулятора… .

Какой резистор мне нужен, чтобы понизить 12В до 5В?

Преобразователь 12 В в 5 В с использованием делителя напряжения:

Необходимые компоненты: одна батарея 12 В, резистор 1,8 кОм , резистор 1,3 кОм, соединительные провода.

Могу ли я запустить двигатель 12 В на 18 В?

Поскольку свинцово-кислотные аккумуляторы на 12 В изначально разрабатывались для автомобилей, многие устройства работают таким образом. 18В было бы рискованно, Я бы не стал подключать 12В устройство к 18В аккумулятору . Но если по какой-либо причине у вас есть 18 В, вы всегда можете использовать преобразователь постоянного тока.

Уменьшается ли напряжение в параллельной цепи?

В параллельной цепи падение напряжения на каждой из ветвей такое же, как прирост напряжения в батарее . Таким образом, падение напряжения одинаково на каждом из этих резисторов.

Почему меняется падение напряжения?

В то время как батарея обеспечивает энергию для перемещения заряда, компоненты потребляют энергию . Это изменение приводит к падению напряжения. Чем больше сопротивление в цепи, тем больше работы или напряжения требуется для перемещения заряда при протекании тока.

Что вызывает напряжение в цепи?

Напряжение — это давление, которое заставляет электроны двигаться в проводе. Источником напряжения является основное свойство заряда: Одинаковые заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются . Если держать два — заряды рядом друг с другом раздвигаются. Этот «толчок» и есть напряжение.

Как уменьшить напряжение батареи? [Обновлено в 2022 г.]

Последнее обновление: 18 июля 2022 г. Эллис Гибсон (бакалавр машиностроения)

Если вы хотите снизить напряжение батареи, вы можете сделать несколько вещей. Один из них — использовать более низкую настройку напряжения на вашем устройстве. Другой вариант — использовать аккумулятор большей емкости. И, наконец, вы можете использовать на своем устройстве более низкую настройку сопротивления.

Итак, как понизить напряжение батареи?

Существует несколько способов снизить напряжение аккумулятора. Одним из способов является увеличение сопротивления в цепи. Это можно сделать, добавив резистор последовательно с аккумулятором. Другой способ уменьшить напряжение — уменьшить ток, протекающий через цепь. Это можно сделать, подключив конденсатор параллельно аккумулятору.

Давайте покопаемся в этом и посмотрим, сможем ли мы разгадать тайну.

# Содержание

Пошаговый процесс снижения напряжения батареи?

Здесь я объясню вам шаг за шагом, как уменьшить напряжение батареи? давайте посмотрим, как уменьшить напряжение батареи.

Шаг-01:

Сначала определите причину высокого напряжения батареи. Проблема в генераторе, регуляторе напряжения или в чем-то еще? Как только вы узнаете причину, вы можете предпринять шаги для ее устранения.

Шаг-02:

Если причина в генераторе, его необходимо заменить. Если причина в регуляторе напряжения, его можно либо отрегулировать, либо заменить.

Шаг-03:

Регулировка регулятора напряжения — довольно простой процесс. Сначала найдите регулировочный винт на регуляторе. Затем поверните винт по часовой стрелке, чтобы уменьшить напряжение, или против часовой стрелки, чтобы увеличить напряжение.

Шаг-04:

Замена регулятора напряжения немного сложнее. Во-первых, вам нужно отключить аккумулятор. Далее снимаем старый регулятор напряжения и устанавливаем новый. Наконец, снова подключите аккумулятор и проверьте новый регулятор.

Если вы хотите посмотреть видео на YouTube, в котором показано, как уменьшить напряжение батареи? Я включил видео ниже:

Как понизить напряжение батареи?

Первое, что вам нужно сделать, это определить напряжение батареи, с которой вы работаете. Как только вы узнаете напряжение, вы можете использовать простую математическую формулу, чтобы определить правильные значения резисторов для вашего делителя напряжения. Формула:

R1 = (Vout * R2) / Vin

R2 = (Vin * R1) / Vвых

Где: R1 и R2 — номиналы резисторов в омах (Ом). Vin — входное напряжение батареи в вольтах (В). Vout — это выходное напряжение, которое вы хотите получить от делителя напряжения в вольтах (В).

Допустим, у вас есть аккумулятор на 12 вольт, и вы хотите понизить напряжение до 5 вольт. В этом случае вы должны использовать следующие значения для R1 и R2:

R1 = (5 * R2) / 12 R2 = (12 * R1) / 5

Следовательно, R1 будет 2,083 Ом, а R2 будет 10 Ом.

Вы также можете использовать делитель напряжения для повышения напряжения от батареи. Например, если у вас есть 12-вольтовая батарея и вы хотите увеличить напряжение до 24 вольт, вы должны использовать следующие значения для R1 и R2:

R1 = (24 * R2) / 12. R2 = (12 * R1) / 24

Следовательно, R1 будет 96 Ом, а R2 будет 4 Ом.

Можете ли вы уменьшить напряжение?

Падение напряжения на проводнике прямо пропорционально сопротивлению проводника. Поэтому самый простой способ уменьшить падение напряжения — увеличить диаметр проводника, что снижает общее сопротивление.

В системах распределения электроэнергии определенное количество энергии может передаваться с меньшим падением напряжения, если используется более высокое напряжение. Это связано с тем, что мощность, теряемая из-за падения напряжения, определяется как:

P = I2R

Где:

P — мощность, теряемая (в ваттах)

I — ток (в амперах)

R — сопротивление ( в омах)

Увеличивая напряжение, мы можем уменьшить ток при заданной мощности, что, в свою очередь, уменьшит падение напряжения.

Кроме того, если вы хотите уменьшить падение напряжения, самый простой способ — увеличить диаметр проводника между источником и нагрузкой. Это снижает общее сопротивление и означает, что заданное количество энергии может быть передано с меньшим падением напряжения, если используется более высокое напряжение.

Как понизить напряжение автомобильного аккумулятора?

Вы хотите снизить напряжение автомобильного аккумулятора? Если это так, есть несколько разных способов сделать это.

Один из самых простых способов снизить напряжение автомобильного аккумулятора — просто включить дальний свет и оставить его включенным на некоторое время. Это разгрузит батарею от части ее мощности и снизит напряжение.

Еще один способ понизить напряжение автомобильного аккумулятора — использовать в автомобиле радиоприемник или любое другое устройство, потребляющее электричество. Это также будет разряжать аккумулятор, снижая напряжение.

Если по какой-либо причине вам нужно понизить напряжение автомобильного аккумулятора, это можно сделать двумя простыми способами.

Кроме того, Да, вы можете сбросить напряжение доступа с вашей батареи. Самый простой способ — включить дальний свет и просто позволить ему оставаться включенным. Однако использование дальнего света — не единственный способ. Вы также можете использовать радиоприемник или любое другое устройство для отвода электричества в автомобиле.

Как снизить напряжение с 14 В до 12 В?

Для снижения напряжения с 14В до 12В нужно использовать линейный стабилизатор типа LM317. Вы можете получить один из них в местном радиомагазине. Резистор, который вам нужно будет установить последовательно с вентиляторами, будет иметь значение 2,4 вольта. Потребляемый ток вентиляторов составляет 0,15 ампера.

Кроме того, если вы хотите использовать источник на 14,4 В, вам необходимо обеспечить падение напряжения на 2,4 В (путем включения соответствующего резистора последовательно с вентиляторами). Это даст вам 12 вольт для вентиляторов. Потребляемый ток вентиляторов составляет 0,15 ампера. Вы можете использовать линейный регулятор, такой как LM317, который вы можете получить в магазине радио.

Как снизить напряжение в цепи?

Если вы хотите снизить напряжение в цепи, вы можете попробовать несколько различных методов. Одним из распространенных методов является использование регулятора напряжения. Это устройство можно использовать для регулирования напряжения в цепи путем управления величиной тока, протекающего через нее. Другой метод заключается в использовании резистора. Этот компонент можно использовать для снижения напряжения в цепи путем отвода части тока от основной цепи. Наконец, вы также можете использовать конденсатор. Это устройство может быть использовано для хранения электрической энергии, а затем выпускать ее в цепь при падении напряжения.

Как понизить напряжение с 18В до 12В?

Если вы хотите снизить напряжение с 18 В до 12 В, вам нужно сделать несколько вещей. Во-первых, вам нужно найти схему делителя напряжения. Это можно сделать с помощью поиска в Интернете или в электронных учебниках. После того, как вы нашли схему, вам нужно определить номиналы резисторов. Как только вы получите правильные значения, вам нужно будет припаять резисторы к цепи. Наконец, вам нужно подключить схему к источнику питания и проверить ее, чтобы убедиться, что она работает правильно.

Как регулировать напряжение от батареи?

Аккумуляторы являются одним из наиболее важных компонентов электронных устройств. Они обеспечивают источник питания для работы устройства. Напряжение батареи является важным фактором, определяющим выходную мощность устройства. Если напряжение слишком низкое, устройство не будет работать должным образом. Если напряжение слишком высокое, устройство может быть повреждено.

Существует два способа регулирования напряжения от аккумулятора. Первый заключается в использовании регулятора напряжения. Регулятор напряжения — это устройство, которое регулирует напряжение от аккумулятора. Второй способ регулирования напряжения заключается в использовании резистора. Резистор — это устройство, которое уменьшает напряжение от батареи.

Использование регулятора напряжения является наиболее эффективным способом регулирования напряжения батареи. Регулятор напряжения будет поддерживать напряжение от батареи на постоянном уровне. Это обеспечит правильную работу устройства.

Использование резистора не так эффективно, как использование регулятора напряжения. Резистор уменьшит напряжение от батареи. Это приведет к тому, что устройство будет работать менее эффективно.

Как снизить напряжение?

Если вы хотите снизить напряжение, вы можете сделать несколько вещей. Одним из них является использование регулятора напряжения. Это устройство, которое регулирует напряжение, поддерживая постоянное выходное напряжение, независимо от входного напряжения. Еще один способ уменьшить напряжение — использовать делитель напряжения. Это схема, которая делит напряжение между двумя резисторами. Напряжение делится согласно соотношению резисторов. Наконец, вы можете использовать стабилитрон. Это диод, который позволяет току течь только в одном направлении. Он также имеет напряжение пробоя, то есть напряжение, при котором диод начинает проводить ток.

Как резистор влияет на напряжение батареи?

Резистор — это устройство, которое регулирует протекание электрического тока в цепи путем введения сопротивления. Напряжение батареи определяется величиной тока, протекающего через нее. Чем больше сопротивление в цепи, тем меньший ток будет течь через нее. Это означает, что резистор можно использовать для управления напряжением батареи за счет уменьшения величины тока, протекающего через него.

Как резистор влияет на ток батареи?

Резистор — это пассивный электронный компонент с двумя выводами, который создает напряжение на своих выводах, пропорциональное протекающему через него электрическому току в соответствии с законом Ома: V = IR. Резисторы являются обычными элементами электрических сетей и электронных схем и повсеместно используются в электронном оборудовании. Практические резисторы могут быть изготовлены из различных составов и из самых разных материалов.

Как уменьшить напряжение вдвое?

Во-первых, важно понимать, что такое напряжение. Напряжение – это разность потенциальной электрической энергии между двумя точками. Это мера разности потенциалов заряда между двумя точками.

Теперь, когда мы знаем, что такое напряжение, давайте поговорим о том, как его уменьшить. Есть несколько различных способов сделать это, но наиболее распространенным является использование делителя напряжения.

Делитель напряжения представляет собой простую схему, в которой используются резисторы для разделения напряжения на две части. Первый резистор называется верхним резистором, а второй — нижним резистором. Уравнение делителя напряжения:

Vout = Vin * (R2 / (R1 + R2))

Где:

Vout — выходное напряжение Vin — входное напряжение R1 — верхний резистор R2 — нижний резистор

Используя это уравнение, мы можем видеть, что выходное напряжение будет ниже, чем входное напряжение. Величина снижения напряжения будет зависеть от номиналов резисторов.

Итак, если мы хотим уменьшить напряжение вдвое, нам нужно будет использовать делитель напряжения с соотношением 1:2 (R1:R2).

При использовании делителя напряжения следует помнить о нескольких вещах. Во-первых, выходное напряжение будет ниже входного, поэтому необходимо убедиться, что делитель напряжения выдержит входное напряжение. Во-вторых, на выходное напряжение будет влиять сопротивление нагрузки. Чем ниже сопротивление нагрузки, тем выше будет выходное напряжение.

Предполагая, что мы используем делитель напряжения с отношением 1:2 (R1:R2), мы можем видеть из уравнения, что выходное напряжение будет:

Vout = Vin * (R2 / (R1 + R2))

= Vin * (2 / 3)

Это означает, что выходное напряжение будет составлять 2/3 входного напряжения. Таким образом, если входное напряжение равно 12 В, выходное напряжение будет равно 8 В.

Теперь, когда мы знаем, как уменьшить напряжение с помощью делителя напряжения, давайте поговорим о том, как уменьшить напряжение вдвое.

Как видно из уравнения, выходное напряжение будет составлять 2/3 входного напряжения. Таким образом, если входное напряжение равно 12 В, выходное напряжение будет равно 8 В.

Однако есть более простой способ снизить напряжение вдвое. Это можно сделать с помощью однополупериодного выпрямителя.

Однополупериодный выпрямитель — это устройство, пропускающее только половину волны переменного тока. Это означает, что выходное напряжение будет вдвое меньше входного.

Например, если входное напряжение равно 12 В, выходное напряжение будет равно 6 В.

При использовании однополупериодного выпрямителя необходимо помнить о нескольких вещах. Во-первых, выходное напряжение будет ниже входного, поэтому необходимо убедиться, что выпрямитель выдерживает входное напряжение. Во-вторых, на выходное напряжение будет влиять сопротивление нагрузки. Чем ниже сопротивление нагрузки, тем выше будет выходное напряжение.

Предполагая, что мы используем однополупериодный выпрямитель с входным напряжением 12 В, выходное напряжение будет: Волновой выпрямитель — это простой способ снизить напряжение вдвое.

Как снизить напряжение до любого значения?

Если вы хотите уменьшить напряжение данного источника питания, есть несколько способов сделать это. Одним из распространенных методов является использование делителя напряжения, который представляет собой просто два резистора, включенных последовательно с источником напряжения. Выбрав правильные значения для резисторов, вы можете разделить напряжение до любого желаемого значения.

Еще один способ снизить напряжение — использовать регулятор напряжения. Это особый тип ИС, предназначенный для поддержания постоянного выходного напряжения вне зависимости от колебаний входного напряжения. Регуляторы напряжения часто используются в электронных устройствах, чтобы гарантировать, что напряжение остается в безопасном диапазоне.

Наконец, вы также можете использовать трансформатор для снижения напряжения. Это более сложное решение, но оно может быть очень эффективным. Трансформаторы работают за счет изменения соотношения витков первичной и вторичной обмоток. Используя трансформатор с более низким коэффициентом трансформации, вы можете уменьшить выходное напряжение.

Независимо от того, какой метод вы выберете, снижение напряжения — это просто вопрос понимания основ электричества. Имея небольшие знания и некоторые простые компоненты, вы сможете легко настроить напряжение любого источника питания в соответствии с вашими потребностями.

Как уменьшить напряжение батареи?

Это распространенный вопрос, на который есть несколько разных ответов. Наиболее распространенным способом снижения напряжения батареи является использование регулятора напряжения. Это устройство, которое принимает поступающее напряжение от аккумулятора и регулирует его до безопасного уровня для устройств, которые вы используете.

Еще один способ снизить напряжение батареи — использовать делитель напряжения. Это схема, которая делит напряжение между двумя резисторами. Резисторы могут быть разного номинала, но они должны быть равны друг другу.

Последний способ понизить напряжение батареи — использовать микросхему стабилизатора напряжения. Это микросхема, которая регулирует напряжение батареи. Существует множество различных типов микросхем регуляторов напряжения, поэтому вам нужно будет найти тот, который подходит для вашего приложения.

Уменьшение напряжения батареи — распространенный способ продлить срок службы батареи. Снижая напряжение, вы также уменьшаете количество тока, протекающего через аккумулятор. Это означает, что батарея прослужит дольше, прежде чем ее нужно будет заменить.

Заключительное слово

Снижение напряжения батареи — это процесс, который можно выполнить несколькими способами. Наиболее распространенным способом является использование регулятора напряжения. Регулятор напряжения — это устройство, которое используется для управления напряжением цепи. Обычно используется для питания электронных устройств. Еще один способ снизить напряжение батареи — использовать делитель напряжения. Делитель напряжения — это устройство, которое используется для деления напряжения цепи. Обычно используется для питания электронных устройств. Последний способ уменьшить напряжение батареи — использовать резистор. Резистор — это устройство, которое используется для сопротивления потоку электричества.

Часто задаваемые вопросы

Как уменьшить напряжение постоянного тока?

Если вы хотите снизить напряжение постоянного тока в своем доме или офисе, вы можете сделать несколько вещей. Во-первых, проверьте свою электрическую панель и убедитесь, что все ваши выключатели выключены. Затем найдите неиспользуемую розетку и подключите к ней лампу или другой небольшой прибор. Наконец, включите выключатель розетки и прибора. Если прибор не работает, выключите выключатель и попробуйте другую розетку.

Как уменьшить напряжение с помощью резистора?

Если вы хотите уменьшить напряжение в цепи, один из способов сделать это — использовать резистор. Подключив резистор последовательно со схемой, можно уменьшить общее напряжение. Величина падения напряжения будет зависеть от номинала резистора и тока, протекающего через цепь.

Как снизить напряжение с 5В до 3В?

Существует несколько различных способов снижения напряжения с 5 В до 3 В. Одним из способов является использование регулятора напряжения. Это возьмет входное напряжение 5 В и снизит его до 3 В. Другой способ — использовать делитель напряжения. Это простая схема, в которой используются два резистора для деления напряжения вниз. Наконец, вы можете использовать понижающий преобразователь. Это более сложная схема, но она может быть более эффективной, чем другие методы.

Как контролировать напряжение?

Для правильной работы большинства электронных устройств требуется определенное напряжение. Если напряжение слишком низкое, устройство может вообще не работать. Если напряжение слишком высокое, устройство может быть повреждено.

Существует несколько различных способов контроля напряжения. Одним из способов является использование регулятора напряжения. Регулятор напряжения — это устройство, которое регулирует напряжение до определенного уровня.

Другим способом управления напряжением является использование преобразователя напряжения. Преобразователь напряжения преобразует напряжение с одного уровня на другой.

Еще один способ управления напряжением — использование удвоителя напряжения. Удвоитель напряжения удваивает напряжение.

Лучший способ контроля напряжения — использовать комбинацию всех трех методов.

Связанный пост:

  • Как размагнитить металл с помощью батарейки?
  • Как диагностировать проблемы с разрядкой аккумулятора Honda CR-V?
  • Как отключить резервную батарею Verizon?
  • Как утилизировать аккумуляторную батарею?
  • Как долить воду в аккумуляторную батарею инверторного ИБП?

Что такое снижение напряжения? (с картинками)

`;

Гейша А. Легаспи

Снижение напряжения — это уменьшение или действие по уменьшению разности потенциалов на электрической нагрузке для сохранения энергии или продления срока службы оборудования. Это возможно путем непосредственной регулировки выходного напряжения или путем включения резистивной цепи в силовую цепь. Снижение напряжения может привести к увеличению потребления тока в качестве компенсации. Некоторое оборудование или приборы допускают снижение напряжения без изменения тока. Двигатели имеют тенденцию увеличивать потребление тока при снижении напряжения.

Потребляемая электрическая энергия измеряется в киловатт-часах (кВт-ч), что эквивалентно 1000 ваттам (Вт). Генерирующее оборудование обычно указывается в киловольт-амперах (кВА), что почти равно ваттам. Единица кВА измеряет скорость потока энергии от генератора, а единица кВт измеряет скорость поглощения энергии нагрузкой. Непоглощенная энергия называется реактивной энергией, которая только увеличивает количество энергии, необходимой от генератора, но не дает полезных результатов на стороне нагрузки. Последняя концепция охватывается оборудованием для коррекции коэффициента мощности.

Снижение напряжения применяется как при производстве, так и при распределении электроэнергии. Автоматическая коррекция уровней напряжения обеспечивает стабильный уровень напряжения на стороне пользователя. Есть понижающие трансформаторы от генерирующей установки, в том числе до и после электросети. Большинство распределительных трансформаторов имеют постоянный понижающий коэффициент, когда это оборудование впервые вводилось в эксплуатацию.

Как правило, системы освещения производят почти одинаковую освещенность при диапазоне уровней напряжения от среднего до высокого. Снижение напряжения освещения использует ситуацию, уменьшая напряжение. Будет экономия энергии при сохранении почти такого же количества освещения.

В электронных схемах снижение напряжения осуществляется с помощью резисторов, диодов и транзисторов. Падение напряжения на резисторе будет равно математическому произведению силы тока в амперах (А) и сопротивления в омах. Например, резистор 10 Ом с током 1 А падает на 10 вольт (В), кремниевый диод падает примерно на 0,7 вольт постоянного тока (В постоянного тока), а пять последовательных диодов падают примерно на 3,5 В постоянного тока. Транзисторные схемы в различных конфигурациях могут вызывать снижение напряжения. Падение напряжения возникает между эмиттер-коллектор или сток-исток транзистора.

Оборудование для снижения напряжения доступно во многих формах и размерах. Существуют простые понижающие трансформаторы, в которых отсутствует электрическая связь между первичной и вторичной обмотками, автотрансформаторы или однообмоточные трансформаторы с отводом, а также оборудование большой мощности, дающее специфические результаты. Снижение напряжения для сохранения направлено на уменьшение количества энергии, потребляемой электрооборудованием. Любое дополнительное напряжение, которое не дает значительных результатов, лучше всего уменьшить.

Высоковольтные резисторы для нестандартных блоков питания

АКТИВНЫЕ, EEE-компоненты, ПАССИВНЫЕ

На рынке представлен широкий спектр источников питания, а разнообразие применений резисторов в этих конструкциях значительно расширяет выбор. Итак, для целей данной статьи источниками питания будем называть устройства, имеющие фиксированные выходы постоянного тока до нескольких кВ.

Вне зависимости от области применения разработчики источников питания должны знать особые правила техники безопасности или окружающей среды, применимые к данной области, а также фактические электрические характеристики. В этой статье будет рассмотрено использование резисторов для регулирования выхода источника питания и защиты источника питания от сбоев.

Номенклатура источников питания часто берется из того, является ли вход переменным или постоянным током, и какой тип регулирования используется для обеспечения правильного выхода постоянного тока – нормально переключаемый режим или линейный. Сетевое напряжение обычно питает источники переменного-постоянного тока, в то время как источник постоянного-постоянного тока может питаться от батареи или любого другого источника питания постоянного тока. В этих преобразователях постоянного тока используется технология импульсного режима для изменения входного напряжения на более высокое (повышающее) или более низкое (понижающее) выходное напряжение.

Стандартные блоки питания доступны для многих рынков и для общего использования, но в некоторых случаях требуется индивидуальная конструкция. Производители и поставщики резисторов, такие как Riedon, имеют многолетний опыт помощи клиентам в выборе правильного компонента для каждого приложения.

Линейные регуляторы

Чтобы понять роль компонентов в источниках питания, необходимо понять основы работы источников питания. Многие инженеры помнят разработку схемы, подобной показанной на рис. 1. В схеме используется стабилитрон для подачи постоянного напряжения на нагрузку (R2). R1 используется для обеспечения минимального тока, чтобы поддерживать стабилитрон в постоянном состоянии пробоя, а также тока нагрузки.

Рисунок 1 : Простая схема стабилизатора Зенера

Этот тип системы хорошо работает для маломощных цепей с довольно постоянным напряжением питания и нагрузкой. Если ток нагрузки уменьшится или напряжение питания значительно возрастет, то диод может превысить свою номинальную рассеиваемую мощность. Резисторы в такой схеме довольно легко указать, если они рассчитаны на общую мощность стабилитрона и нагрузки.

Для источников питания, которые могут иметь изменения питания или нагрузки, в последовательной конструкции может использоваться проходной транзистор, который обеспечит регулируемый ток нагрузки и снизит выходное напряжение до желаемого значения. Рисунок 2 демонстрирует этот тип схемы. В таких конструкциях обычно используется регулятор IC или регулятор с малым падением напряжения (LDO) для регулирования питания нагрузки. Делитель напряжения, образованный резисторами R1 и R2, измеряет и устанавливает выходное напряжение относительно опорного напряжения. Если схема имеет фиксированный выход, делитель будет расположен внутри; для других приложений один или оба резистора могут быть размещены снаружи.

Значения резисторов выбираются с учетом требуемого соотношения, поэтому наиболее важным соображением является точность. Если схема компаратора имеет высокий коэффициент усиления и высокое входное сопротивление, значение для наихудшего случая можно легко рассчитать с помощью приведенного выше уравнения, сначала при максимальном R1 и минимальном R2, а затем при максимальном R2 и минимальном R1. Эти расчеты показывают максимальное потенциальное отклонение от желаемого результата.

Импульсные источники питания

Линейные источники питания могут быть неэффективными из-за того, что энергия расходуется как в устройстве последовательного прохода, так и в нагрузке. Неэффективность возрастает с увеличением падения напряжения на нагрузке.

Рис. 2: Упрощенная схема линейного последовательного регулятора

Для повышения эффективности часто используется другая топология питания. Импульсный источник питания (SMPS) принимает нерегулируемое входное напряжение постоянного тока и переключает его на высокой частоте (от 10 кГц до 1 МГц). Рабочий цикл определяет выходное напряжение постоянного тока после выпрямления и сглаживания.

Регулировка выхода SMPS также использует делитель потенциала, но на этот раз для регулирования частоты коммутации и рабочего цикла. SMPS может достигать эффективности до 95%, избегая потерь от падения напряжения линейного регулятора. SMPS также может быть более компактным, чем линейный источник переменного/постоянного тока аналогичного номинала, поскольку высокочастотный трансформатор и конденсаторы фильтра/резервуара намного меньше.

Основным недостатком СМПС является то, что она должна иметь минимальную нагрузку. Условия без нагрузки могут привести к повреждению источника питания. Чтобы избежать этого условия, разработчики часто используют силовой резистор в качестве фиктивной нагрузки. Этот резистор предназначен для получения минимальной указанной нагрузки, если основная нагрузка отключена. Естественно, фиктивный резистор будет рассеивать мощность, что повлияет на общую эффективность источника питания, и это необходимо учитывать при выборе резистора.

Другой способ обойти эту проблему — использовать шунтирующий резистор на выходе, если цепь нагрузки разомкнется. Другие резисторы также используются в конструкциях SMPS в целях безопасности. Мощные резисторы с низким сопротивлением часто защищают от перенапряжения. Токоограничивающие конструкции защищают от коротких замыканий.

Этот тип технологии переключения также используется в преобразователях постоянного тока для изменения одного значения постоянного напряжения на другое. Понижающие преобразователи очень похожи в работе на описанную ранее конструкцию SMPS. Повышающие преобразователи выдают более высокое напряжение, чем входное, используя методы подкачки заряда. Обе технологии используют схожие способы регулирования выходного напряжения и защиты цепи.

Другое применение резисторов в источниках питания

Пропускные резисторы в основном используются для разрядки конденсаторов в цепи. Они расположены параллельно нагрузке и используются в преобразователях AC-DC и DC-DC для разряда сглаживающих и накопительных конденсаторов соответственно. Конденсаторы сохраняют свой заряд после отключения питания и могут быть опасны для пользователей. Есть два основных момента, которые необходимо сбалансировать при выборе резисторов для этой задачи: они должны иметь достаточно высокое сопротивление, чтобы потреблять мало энергии, когда схема работает, и достаточно низкое значение, чтобы быстро разрядить конденсаторы.

Резисторы ограничения пускового тока ограничивают величину тока, который может возникнуть при первоначальном включении источников питания переменного/постоянного тока и зарядке накопительного конденсатора. Эти резисторы обычно имеют очень маленькое значение и устанавливаются последовательно с линией питания переменного тока. В источниках большей мощности для этой цели часто используются резисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC). Эти резисторы имеют сопротивление, которое падает по мере их самонагрева. Одним из недостатков использования резисторов этого типа является то, что во время работы необходимо поддерживать постоянную температуру, чтобы обеспечить поддержание низкого сопротивления. Третий тип решения включает использование импульсных резисторов, номинальная энергия которых обычно измеряется в джоулях. Это дает лучшее представление об их возможностях, чем обычная непрерывная номинальная мощность, которую обозначает мощность.

Балансировочные резисторы модулируют ток нагрузки при использовании нескольких источников питания. Часто использование более одного преобразователя постоянного тока в параллельном соединении может быть дешевле, а также более энергоэффективным и компактным, чем использование одного источника высокой мощности. При разработке схемы такого типа невозможно просто соединить выходы вместе; должен быть способ обеспечить равномерное распределение нагрузки. На рис. 3 показаны резисторы R SHARE, компенсирующие слабину между выходами преобразователя.

Рис. 3: Балансировочные резисторы распределяют нагрузку между преобразователями постоянного тока

Этот метод распределения нагрузки также используется в других типах источников питания, особенно в тех, которые используют силовые транзисторы. Несколько транзисторов, включенных параллельно, питают нагрузку, а резисторы, разделяющие нагрузку, используются последовательно.

Еще один случай, когда требуется балансировка, показан на рис. 4. В этом сценарии накопительные конденсаторы подключаются последовательно к выходу источника постоянного тока. Токи утечки электролитических конденсаторов действуют как сопротивление параллельно конденсатору, RL1 и RL2 на схеме. Эти значения сопротивления могут значительно различаться, и, поскольку они действуют как делитель напряжения на выходе, это может вызвать несоответствие напряжения на конденсаторе, что может привести к превышению номинала конденсатора. Согласованные резисторы RB1 и RB2 противодействуют этому эффекту.

Рис. 4: Балансирующие резисторы обеспечивают одинаковое напряжение на выходных конденсаторах

Делители высокого напряжения используются для обеспечения обратной связи в цепи регулирования. Эти резисторы часто могут иметь второстепенное назначение, например, контролировать подачу высокого напряжения в дефибрилляторах, заряжать накопительный конденсатор и отключать питание при желаемом уровне заряда.

Датчик высокого тока используется для измерения тока питания. Измерение выполняется с использованием принципов шунтирующего амперметра, когда резистор с малым сопротивлением включается последовательно, а падение напряжения измеряется для расчета тока.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *