提供比组件额定电流更大的电流真的可以吗?

电器工程 电源 当前的
2022-01-26 12:48:03

在这个高度赞成的答案中,回答者表示可以为组件提供比其额定电流更大的电流。类比是(在这里解释)“如果约翰尼想吃两个苹果,他只会吃两个,不管你给他三个还是五个,等等。”

但是,您可以制作的最基本的电路之一是从某个电源为 LED 供电。由于大多数电源提供的电流高于大多数 LED 可以处理的电流,因此您必须在 LED 前面放置一个电阻器,以免将其烧坏。

那是哪个?!?有人可以向我解释何时/何地/如何/不可以提供比组件额定值更高(和更低,就此而言)的电流吗?

4个回答

您的误解源于一个错误的陈述:由于大多数电源提供的电流高于大多数 LED 可以处理的电流,因此您必须在 LED 前面放置一个电阻器,以免将其烧坏。

电阻与 LED 串联的原因是,如果您的电源提供的电压高于 LED所需的电压,并且您的电源能够提供比 LED 能够处理的更多的电流,那么您必须限制电路消耗的电流通过使用合适的串联电阻电源。

5A 电源不会强制 5A 通过您连接到它的任何东西。它最多只能允许 5A 的电流流动,实际流动的电流取决于电源电压和与之相连的电路的有效总电阻。

要回答问题的标题,答案是否定的。不能向组件提供超过其额定值的电流。

但是,可以使用额定电流大于组件额定值的电压电源,因为组件会根据需要消耗更多电流。如果您将更多电流(强制)推入组件,则组件将超过其额定值,发热并被破坏。例如,如果您使用恒流源或使用大电压(这将导致更多电流流动)。但是,如果您使用额定电压,那么负载将只取所需的电压,而不管可从电源汲取多少电流。

不同之处在于你如何表达你的问题。

一个简单的例子:你可以有一个额定为 5V、10 亿安培的电源。现在假设您在此电源上连接了一个电阻器,假设为 5 欧姆。它会消耗多少电流?(a) 1A,或 (b) 10 亿 A?

答案是(一)。欧姆定律说 I = V/R。因此,如果您在 5 欧姆电阻器上提供 5V 电源,您会得到 1A 电流吗?但是其他 9.99 亿左右的安培怎么了?那么没有足够的电压来驱动它通过电路。现在,如果您有一个 5e-9 电阻器,那么您将获得 10 亿安培的电流。

在 LED 电路中,二极管是非线性的。这意味着随着电压的增加,电流不会随着欧姆定律的增加而增加。事实上它是指数型的——一个 LED 可以在 2V 下传导 10mA,但能够在 2.1V 下传导 1A——通常不是那么极端,但你可以看到,如果我们不限制电流,LED 无疑会爆炸。电阻器有什么帮助?好吧,您可以将 LED 视为理想的电压源(不完全正确,但请耐心等待)。这个示例 LED 基本上在 10mA 时下降的电压与在 1A 时大致相同,所以我们说,嘿,它总是具有相同的电压,所以如果我们添加一个电阻器,那么超过该电压的电压将是电源减去LED 滴落。然后我们可以使用欧姆定律来选择一个电阻器,该电阻器将把电压降到所需的电流水平。


现在,电源的电流额定值变得重要的一点就是这一点。假设您有一个额定电压为 5V,电流为 10mA 的电源。你连接一个 5 欧姆的电阻到它。电流是多少?(a) 1A 或 (b) 少得多?

答案是(b)。为什么?那么电源根本无法驱动那么多电流 - 这可能是因为它的内部电阻,它可能是电流源类型的电源。任何。因此,发生的情况要么是电源端子的电压降低(因为说,内部电阻上会下降更多的电压),要么(并且)它会爆炸、熔化、烧毁,但你想用什么措辞来形容它。这里的关键是如果电源仍然存在并且电压已经下降,那么电阻上的电压就会减少,这意味着满足欧姆定律所需的电流就会减少 - 现在这一切都发生在一个非常快速的瞬态中,所以基本上你看到的是一个 5Ohm 电阻,其两端电压非常低。


就问题标题的直接答案而言,答案在大多数情况下是No额定电流是组件制造商所说的可以正常工作的电流。

在许多情况下,它可能是 LED 或电阻器之类的组件(通常受额定功率而不是电流限制,但仍然......),由于缺乏电流限制或正确的电源电压很容易传导比其额定电流高得多的电流导致过热和/或损坏。

在其他情况下,如果您使用正确的电源电压,即使您的电源能够提供更多的电源,该设备也会以所需的电流运行。这是因为所有设备最终都只是电阻器,无论是固定值的还是随电压改变电阻的(例如半导体、晶体管等)。在给定的电源电压下,这些电阻的排列将在它们设计的电流水平下运行。

用“吃苹果”的比喻,一个 LED 会消耗你给它的每一个苹果,直到它爆炸。它不能自我限制。您需要为 LED 提供合理的电流(也就是苹果的数量)。将一百万个苹果藏在某处(电源)很好,但您(电阻器)需要挡住 LED 以防止 LED 自毁。

电源具有电压和电流额定值(以及其他额定值)。电源通常会提供高达额定电流的额定电压。仅仅因为 12v 电源可以提供 10 安培的电流,并不意味着电源迫使 10 安培的电流通过电路。

通常,不能为组件提供超过其额定电流的电流。一旦满足其正向电压要求,LED(和所有二极管)就像短路一样。它们将吸收电源可以提供的所有安培,只是在非常非常短的时间内,然后它们变成开路。