如何使用电阻降低直流电压?

电器工程 电压 电阻器
2022-01-15 12:15:49

如何使用 12 V DC 电源为需要使用电阻器的 4.5 V DC 电源供电?有没有办法确定增加多少电阻会降低电压?

4个回答

简短的回答是“不要那样做”。

电阻器的电压降由欧姆定律给出:V = I R。

因此,如果您确切知道您的设备将消耗多少电流,您可以选择一个电阻恰好下降 7.5 V,并在电流流过设备时为您的设备保留 4.5 V。但是,如果通过您的设备的电流正在变化,或者如果您想要制作多个系统并且并非每个设备的电流消耗都完全相同,那么仅使用一个电阻器就无法始终在设备上获得 4.5 V。

您的其他选择包括

  • 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您想要的位置。如果您的设备消耗的电量很少(可能高达 100 mA),这可能是一个很好的解决方案。

  • 分流稳压器。这意味着像您建议的那样使用电阻器来降低电压,然后添加一个与负载并联的额外设备来控制电压。分流稳压器将调整其电流(在限制范围内)以保持通过电阻器的电流正确,从而维持所需的输出电压。

  • 一个开关稳压器。这使用了一些技巧来生成所需的输出电压,其功率效率比线性稳压器要好得多。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。

如果满足这些条件,您可以通过(大功率铝)电阻器 [>50 瓦] 降低直流电压

  • 您的电池足以为您的负载提供至少 20 倍(或更多)的电流。
  • 功率损耗不是问题。
  • (过)热不是问题或电阻器具有良好的冷却机制。
  • 即使负载的最低电阻也比铝电阻高得多(20 倍或更多)。

注意:20x 只是一个人为的数字,实际数字取决于您的负载可以承受多少 % 的电压变化。

在此处输入图像描述

正如@efox29 所解释的那样,可以使用两个电阻器,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,因为一些电流会流过负载。

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。

这是我正在谈论的图片:

在此处输入图像描述

在这种配置中,将两个电阻之间的输出连接到 Vin,然后输出应该是一个恒定值,运算放大器将为负载提供所需的电流。

只需从市场上购买7805,将引脚1与正极连接,将引脚2与负极连接,并从引脚3的正极和引脚2的负极输出,并保持输出线从电源输出端到负载的距离为1.5米。