jak zmniejszyć napięcie prądu stałego za pomocą rezystorów?

Jak można by użyć źródła zasilania 12 V DC do zasilania czegoś, co wymaga 4,5 V DC za pomocą rezystorów? Czy istnieje sposób ustalenia, o ile dodanie rezystora obniżyłoby napięcie?

Krótka odpowiedź brzmi: „nie rób tego”.

Napięcie spadające przez rezystor jest określone przez prawo Ohma: V = I R.

Jeśli więc wiesz dokładnie, ile prądu pobierze twoje urządzenie, możesz wybrać rezystor, który zrzuci dokładnie 7,5 V, i pozostawić 4,5 V swojemu urządzeniu, gdy przepłynie przez niego prąd. Ale jeśli prąd w twoim urządzeniu się zmienia lub chcesz stworzyć więcej niż jeden system, a nie każde urządzenie jest dokładnie takie same w pobieraniu prądu, nie możesz konsekwentnie uzyskać 4,5 V na urządzeniu za pomocą tylko rezystora.

Inne opcje obejmują

• Regulator liniowy. Jest to w zasadzie zmienny rezystor, który dostosuje jego wartość, aby utrzymać wyjście tam, gdzie chcesz. Jest to prawdopodobnie tylko dobre rozwiązanie, jeśli urządzenie pobiera bardzo mało energii (może do 100 mA).

• Regulator bocznikowy. Oznacza to użycie rezystora do obniżenia napięcia, jak sugerujesz, ale następnie dodanie dodatkowego urządzenia równolegle z obciążeniem do kontrolowania napięcia. Regulator bocznikowy dostosuje swój prąd (w granicach), aby utrzymać prawidłowy przepływ prądu przez rezystor i utrzymać pożądane napięcie wyjściowe.

• Regulator przełączający. Wykorzystuje to kilka sztuczek, aby wygenerować pożądane napięcie wyjściowe ze znacznie lepszą sprawnością energetyczną niż regulator liniowy. Jest to prawdopodobnie najlepszy wybór, jeśli twoje urządzenie potrzebuje więcej niż 10 lub 20 mA prądu.

Jeśli te warunki są spełnione, możesz obniżyć napięcie stałe za pomocą rezystorów (o dużej mocy z aluminium) [> 50 wat]

• Bateria wystarcza do dostarczenia co najmniej 20x (lub znacznie więcej) prądu do obciążenia.
• Utrata zasilania nie stanowi problemu.
• (Over) Ogrzewanie nie stanowi problemu lub nie ma dobrego mechanizmu chłodzenia rezystorów.
• Nawet najniższa rezystancja obciążenia jest znacznie (20x lub więcej) wyższa niż rezystancje aluminiowe.

Uwaga: 20x to tylko liczba sztuczna, rzeczywista liczba zależy od tego, ile% zmian napięcia jest w stanie tolerować twoje obciążenie.

Można zastosować dwa rezystory, jak wyjaśniono przez @ efox29, tylko jedynym problemem z tą konfiguracją jest prąd przepływający przez obciążenie, podłączenie obciążenia zmieni napięcie wyjściowe, ponieważ część prądu przepłynie przez obciążenie.

Samym prostym rozwiązaniem jest popychacz napięcia podłączony do wyjścia dwóch rezystorów, zapewni to wysoką impedancję wejściową, a zatem:

1. napięcie wyjściowe będzie stałe 4,5 V.

2. opamp stosowany jako popychacz napięcia będzie próbował dostarczyć tyle prądu, ile wymaga obciążenie.

Oto zdjęcie tego, o czym mówię:

Podłącz wyjście między dwoma rezystorami do Vin w tej konfiguracji, a następnie wyjście powinno mieć stałą wartość, a wzmacniacz operacyjny zapewni obciążenie wymaganym prądem.

Po prostu weź 7805 z rynku i podłącz styk nr 1 z biegunem dodatnim i połącz styk 2 z biegunem ujemnym, a następnie wyjmij sygnał wyjściowy z dodatniego z pinu numer 3 i ujemny z pinu nr 2 i zachowaj odległość przewodu wyjściowego 1,5 metra od wyjściowego zacisku zasilania do obciążenia.

Spójrz na powyższy schemat electro103. Musisz znać cztery liczby: maksymalny prąd, który urządzenie może pobierać, minimalny prąd, który pobierze, maksymalne napięcie, które może wytrzymać bez parowania w śmierdzącą chmurę, oraz minimalne napięcie, które musi funkcjonować. Bez tych czterech liczb nie można zaprojektować rezystancyjnego dzielnika napięcia.

Należy pamiętać, że takie ustawienie jest bardzo nieefektywne i może powodować powstanie dużego ciepła w opadających opornikach.