如何使用电阻降低直流电压?


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如何使用12 V DC电源通过电阻器为需要4.5 V DC的电源供电?有没有办法确定增加多少电阻会降低电压?

Answers:


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简短的答案是“不要那样做”。

电阻器降低的电压由欧姆定律给出:V = IR。

因此,如果您确切知道设备将消耗多少电流,则可以选择一个电阻来恰好降低7.5 V,并在该电流流过该设备时为设备保留4.5V。但是,如果通过您的设备的电流正在变化,或者您想制造多个系统,并且并非每个设备的电流消耗都完全相同,则无法仅使用电阻器就始终为该设备提供4.5 V的电压。

您的其他选项包括

  • 线性稳压器。这基本上是一个可变电阻器,它将调整其值以将输出保持在所需位置。如果您的设备消耗的功率非常小(可能高达100 mA),这可能只是一个好的解决方案。

  • 分流调节器。这意味着您可以像建议的那样使用电阻来降低电压,然后在负载上并联一个额外的设备以控制电压。并联稳压器将调节其电流(在限制范围内),以保持通过电阻的电流正确,以维持所需的输出电压。

  • 开关稳压器。这使用了一些技巧来生成所需的输出电压,并且其功率效率比线性稳压器好得多。如果您的设备需要超过10或20 mA的电流,这可能是最佳选择。


@Photon:是否无法“计算”您需要什么电阻才能在不知道(安培)电流的情况下从12V DC下降7.5V?
cpx

@cpx否,不可能。
光子

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@cpx,如果还有其他问题,应将其发布为问题。但是,考虑到您过去的问题,我建议您找到一本不错的教科书(也许是一年级的物理课本或allaboutcircuits.com),并对“ 电位差”,“ 电流 ”和“ 功率”等术语的含义有一个基本的了解。
光子

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如果满足这些条件,则可以通过(高功率铝)电阻器[> 50瓦]降低直流电压

  • 您的电池足以为负载提供至少20倍(或更多)的电流。
  • 功率损耗不是问题。
  • (过度)加热不是问题,也没有电阻的良好冷却机制。
  • 即使负载的最低电阻也比铝电阻高很多(20倍或更多)。

注意:20x只是一个人工数字,实际数字取决于您的负载可以承受的电压变化百分比。

在此处输入图片说明


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可以使用两个电阻,如@ efox29所述,该配置的唯一问题是流过负载的电流,连接负载会改变输出电压,因为有些电流会流过负载。

我自己的一个简单解决方案是将电压跟随器连接到两个电阻的输出,这将提供高输入阻抗,因此:

  1. 输出电压将恒定为4.5V

  2. 用作电压跟随器的运算放大器将尝试提供负载所需的电流。

这是我在说什么的图片:

在此处输入图片说明

在此配置中,将两个电阻器之间的输出连接至Vin,然后输出应为恒定值,并且运算放大器将为负载提供所需的电流。


这似乎是一个非常自然而灵活的解决方案。有什么缺点?
ConvexMartian '16

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主要缺点是(大多数)运算放大器不是设计来提供大量电流的。另外,恕我直言,当您插入运算放大器时,您可能还已经插入了电源/稳压器IC并完成了此操作。
约翰U

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只需从市场上拿到7805,然后将1号针脚与正极连接,将2号针脚与负极连接,然后从3号针脚的正极输出,从2号针脚的负极输出,并保持输出线与电源输出端子到负载的距离为1.5米。


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您能否详细解释一下“将输出线从电源的输出端子到负载保持1.5米的距离”?
Huy.PhamNhu

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查看上面的electro103的示意图。您需要知道四个数字:设备可以吸收的最大电流,设备将吸收的最小电流,在不挥发成臭气的情况下可以承受的最大电压以及其工作所需的最小电压。没有这四个数字,就无法设计电阻分压器。

注意,这种布置效率很低,并且会导致在下降电阻器中产生大量热量。


这并不能回答约翰将近五年的问题,对此他已经有了一个可以接受的答案。
温妮

我肯定会在回答任何未来问题之前检查年龄。反对票被欣然接受。就其价值而言,我认为是时候结束我的工程职业,并涉足法律或房地产等有用的领域了。STEM工人的短缺可以通过重新雇用数百万被解雇的工人来解决。
richard1941
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