Có thực sự ổn khi cung cấp nhiều dòng điện hơn so với thành phần được đánh giá không?


28

Trong câu trả lời được đánh giá cao này, người trả lời nói rằng việc cung cấp một thành phần có dòng điện nhiều hơn so với những gì nó được đánh giá là ổn. Điều tương tự là (diễn giải ở đây) "Nếu Johnny muốn ăn hai quả táo, anh ta sẽ chỉ ăn hai quả bất kể bạn cho anh ta ba hay năm, v.v."

Tuy nhiên, một trong những mạch cơ bản nhất bạn có thể thực hiện là cấp nguồn cho đèn LED từ một số nguồn điện. Vì hầu hết các bộ nguồn đều cung cấp dòng điện cao hơn mức mà hầu hết các đèn LED có thể xử lý, bạn phải đặt một điện trở trước đèn LED để không bị cháy.

Vậy đó là cái gì?!? Ai đó có thể giải thích cho tôi khi nào / ở đâu / như thế nào / không ổn khi cung cấp dòng điện cao hơn (và thấp hơn cho vấn đề đó) so với những gì một thành phần được đánh giá?


6
Câu hỏi đó là nói về các thiết bị / mạch điện tử. Nó không nói về việc cung cấp các thành phần số ít với dòng điện không giới hạn. Một đèn LED không biết nó muốn bao nhiêu dòng điện và sẽ tiếp tục kéo dòng điện cho đến khi nó thổi. Một đèn LED với điện trở dẫn động là một mạch biết nó muốn bao nhiêu dòng điện và sẽ chỉ lấy được bao nhiêu từ nguồn cung cấp.
I. Wolfe

6
Bạn cung cấp điện áp (táo), không hiện tại. Những gì thành phần tiêu thụ (hiện tại) phụ thuộc vào mạch (sự thèm ăn của Johnny). Chỉ sau đó bạn có thể xác định xem thành phần có thể xử lý nó hay không. Tất cả các điện áp / hiện tại / năng lượng cần phải được xem xét.
dùng3169

1
Lưu ý rằng việc nói về các thành phần "biết" lượng dòng điện mà chúng cần là một cách nhìn rất đơn giản (và có phần không chính xác). Câu trả lời thực sự là một nguồn cung cấp điện áp không đổi cung cấp một lượng dòng điện phụ thuộc vào điện trở tải.
dùng253751

Ngoài sự tương tự, trong khi sự thèm ăn của Johnny (đèn LED trong một mạch điện) sẽ cho anh ta ăn cả tấn táo, điều đó không có nghĩa là anh ta nên - nếu không anh ta sẽ bị đau bụng (đèn LED). Đặt vào một điện trở sẽ giới hạn số táo mà Johnny có thể ăn đến mức an toàn.
tangrs

2
Một đèn LED không có điện áp định mức; nó có một dòng điện đánh giá. Vì vậy, bạn không nên lái nó bằng cách sử dụng nguồn điện áp không đổi. (Vâng, nó có một đặc điểm điện áp chuyển tiếp, nhưng nó không ổn định hoặc có thể dự đoán đủ để sử dụng nó một cách đáng tin cậy với một nguồn điện áp không đổi.) Vấn đề, tôi nghĩ, là sự nhầm lẫn do một sự tương tự vô nghĩa. Trong thực tế, các tải khác nhau có các đặc tính IV khác nhau, đòi hỏi phải sử dụng các nguồn điện áp không đổi, dòng không đổi hoặc đôi khi thậm chí là nguồn không đổi khi thích hợp. Nguồn cung cấp điện áp không đổi là phổ biến nhất, nhưng không phải là loại duy nhất.
Oleksandr R.

Câu trả lời:


45

Để trả lời tiêu đề của câu hỏi của bạn, câu trả lời là không. Sẽ không ổn khi cung cấp nhiều dòng điện cho một thành phần hơn giá trị định mức của nó.

Tuy nhiên, có thể có một nguồn cung cấp điện áp được xếp hạng cho dòng điện nhiều hơn giá trị định mức của các thành phần vì thành phần này sẽ thu hút nhiều như nó cần. Nếu bạn đang đẩy thêm dòng điện vào (mạnh mẽ) thành phần, thì thành phần đó sẽ vượt quá giá trị định mức của nó, nóng lên và bị phá hủy. Chẳng hạn như nếu bạn sử dụng một nguồn dòng không đổi hoặc bạn sử dụng một điện áp lớn (sẽ gây ra dòng điện nhiều hơn). Nhưng nếu bạn sử dụng điện áp định mức, thì tải sẽ chỉ lấy những gì được yêu cầu, bất kể dòng điện có sẵn được lấy từ nguồn bao nhiêu.

Sự khác biệt là trong cách bạn từ câu hỏi của bạn.


3
Đó là thường không quan trọng để có một nguồn cung cấp mà có thể sản xuất nhiều hơn hiện tại so với các thiết bị mong đợi, nhưng một số loại thiết bị này chỉ thích hợp cho các thiết bị mà có giới hạn hiện tại. Ví dụ, nếu một cầu chì 0,25A điển hình được cung cấp bởi một nguồn cung cấp giới hạn dòng điện ở 10A, chẳng hạn, và đầu ra của nó bị chập, cầu chì sẽ làm gián đoạn dòng điện. Tuy nhiên, nếu nguồn cung có khả năng cung cấp 5.000A, và đầu ra bị chập có thể vượt quá mức đó, cầu chì có thể không thể làm gián đoạn nó.
supercat

47

Quan niệm sai lầm của bạn bắt nguồn từ một tuyên bố không chính xác: Vì hầu hết các bộ nguồn đều cung cấp dòng điện cao hơn mức mà hầu hết các đèn LED có thể xử lý, bạn phải đặt một điện trở trước đèn LED để không bị cháy.

Lý do cho sự trở trong loạt với đèn LED của bạn là nếu nguồn cung cấp cung cấp điện của bạn cao hơn điện áp so với LED đòi hỏi , cung cấp điện của bạn là khả năng cung cấp hiện tại hơn đèn LED có thể xử lý, sau đó bạn phải hạn chế dòng điện mạch của bạn thu hút từ nguồn cung cấp bằng cách sử dụng một điện trở loạt phù hợp.

Bộ nguồn 5A sẽ không buộc 5A thông qua bất cứ thứ gì bạn kết nối với nó. Nó sẽ chỉ cho phép tối đa 5A để chảy và dòng chảy thực sự phụ thuộc vào điện áp nguồn và tổng điện trở hiệu dụng của mạch được kết nối với nó.


22

Một ví dụ đơn giản: Bạn có thể có nguồn cung cấp điện được định mức cho 5V ở mức 1 tỷ Amps. Bây giờ nói rằng bạn gắn một điện trở vào nguồn cung cấp này, giả sử 5 Ohms. Nó sẽ vẽ bao nhiêu hiện tại? (a) 1A, hoặc (b) 1 tỷ A?

Câu trả lời là (a). Luật Ohms nói rằng tôi = V / R. Do đó, nếu bạn có nguồn 5V trên điện trở 5 Ohm, bạn có dòng điện 1A không? Nhưng điều gì đã xảy ra với 999 triệu Amps khác? Vâng, không có đủ điện áp để lái nó qua mạch. Bây giờ nếu bạn có điện trở 5e-9 thì bạn sẽ có được 1 tỷ Amps của mình.

Trong một mạch LED, diode là phi tuyến tính. Điều này có nghĩa là khi điện áp tăng, dòng điện không tăng theo định luật Ohms. Trên thực tế, nó là theo cấp số nhân - một đèn LED có thể dẫn 10mA ở 2V, nhưng có thể dẫn 1A ở 2.1V chẳng hạn - thường không hoàn toàn cực đoan, nhưng bạn có thể thấy rằng nếu chúng ta không giới hạn dòng điện, chắc chắn đèn LED sẽ thổi lên Làm thế nào để điện trở giúp? Vâng, bạn có thể coi đèn LED giống như một nguồn điện áp lý tưởng (không hoàn toàn đúng, nhưng hãy đồng ý với tôi). Đèn LED ví dụ này về cơ bản giảm cùng một điện áp ở mức 10mA như ở mức 1A, vì vậy chúng tôi nói, vâng, nó luôn có cùng điện áp, vì vậy nếu chúng ta thêm một điện trở, thì điện áp trên đó sẽ là nguồn cung cấp trừ đi LED giảm. Sau đó chúng ta có thể sử dụng định luật ohms để chọn một điện trở sẽ giảm điện áp đó ở mức hiện tại yêu cầu.


Bây giờ điểm mà đánh giá hiện tại của một nguồn cung trở nên quan trọng là điều này. Giả sử bạn có nguồn cung cấp được đánh giá ở mức 5V ở 10mA. Bạn kết nối một điện trở 5 Ohm với nó. Hiện tại là gì? (a) 1A hoặc (b) ít hơn nhiều?

Câu trả lời sẽ là (b). Tại sao? Chà, nguồn cung đơn giản là không thể điều khiển dòng điện đó nhiều - có thể là do sức cản bên trong của nó, nó có thể là nguồn cung cấp loại nguồn hiện tại. Bất cứ điều gì. Vì vậy, những gì xảy ra là điện áp ở các cực của nguồn cung cấp giảm (vì có thể nói, điện áp bị giảm nhiều hơn trên điện trở bên trong) hoặc (và) nó bị nổ tung, tan chảy, cháy theo cách bạn muốn nói. Điều quan trọng ở đây là nếu nguồn cung cấp còn tồn tại và điện áp giảm, thì có ít điện áp hơn trên điện trở, điều đó có nghĩa là sẽ có ít dòng điện hơn để đáp ứng định luật Ohms - bây giờ tất cả điều này xảy ra trong một thời gian rất nhanh, vì vậy tất cả là bạn thấy là một điện trở 5Ohm với điện áp rất thấp trên nó.


Về mặt câu trả lời trực tiếp cho tiêu đề câu hỏi, câu trả lời là trong hầu hết các trường hợp Không . Dòng điện định mức là những gì nhà sản xuất của thành phần nói rằng nó sẽ hoạt động chính xác.

Trong nhiều trường hợp, nó có thể là một thành phần như đèn LED hoặc điện trở (thường bị giới hạn bởi định mức công suất không phải là dòng điện, nhưng vẫn ...) do thiếu giới hạn dòng điện hoặc điện áp cung cấp bên phải có thể dễ dàng dẫn dòng điện cao hơn nhiều so với định mức của nó dẫn đến quá nhiệt và / hoặc hư hỏng.

Trong các trường hợp khác, nếu bạn áp dụng đúng điện áp cung cấp, thiết bị sẽ hoạt động với dòng điện yêu cầu ngay cả khi bạn có nguồn cung cấp có khả năng tìm nguồn cung ứng nhiều hơn thế. Điều này là do tất cả các thiết bị cuối cùng chỉ là các điện trở có giá trị cố định hoặc các thiết bị thay đổi điện trở bằng điện áp (ví dụ như chất bán dẫn, bóng bán dẫn, v.v.). Ở điện áp cung cấp nhất định, sự sắp xếp của các điện trở này sẽ hoạt động ở mức hiện tại mà chúng được thiết kế cho.


10

Đi cùng với sự tương tự "ăn táo", một đèn LED sẽ tiêu thụ mỗi quả táo bạn cho đến khi nó phát nổ. Nó không có khả năng tự giới hạn. Bạn cần cung cấp cho đèn LED một dòng điện hợp lý (hay còn gọi là số lượng táo). Sẽ rất tốt nếu có một triệu quả táo được cất ở đâu đó (nguồn điện), nhưng bạn (điện trở) cần phải cản đường của đèn LED để ngăn đèn LED tự hủy.

Một nguồn cung cấp điện có xếp hạng điện áp và hiện tại (trong số các xếp hạng khác). Nguồn cung cấp thường sẽ cung cấp điện áp định mức lên đến dòng định mức. Chỉ vì nguồn cung cấp 12 v có thể cung cấp 10 ampe, không có nghĩa là nguồn cung cấp sẽ buộc 10 ampe qua mạch.

Nói chung, không ổn khi cung cấp một thành phần có dòng điện lớn hơn định mức của nó. Đèn LED (và tất cả các điốt) hoạt động như quần short một khi yêu cầu điện áp chuyển tiếp của chúng được đáp ứng. Họ sẽ đánh chìm tất cả các ampe mà nguồn cung cấp năng lượng có thể cung cấp cho nó, chỉ trong một thời gian rất, rất ngắn, và sau đó chúng trở thành các mạch mở.


Giải thích tuyệt vời. Tôi thích điều này rất nhiều.

7

Câu hỏi bạn liên kết là về nguồn cung cấp điện áp cố định. Những nguồn cung cấp này thường được chỉ định với điện áp đầu ra cố định và dòng tải tối đa.

Nếu bạn sử dụng một điện trở giới hạn dòng được chọn tốt, nguồn điện của bạn có thể được xếp hạng cho bất kỳ dòng điện tối đa nào bạn muốn và nó sẽ không phá hủy đèn LED.

Ví dụ: bạn có nguồn cung cấp điện áp cố định 5 V và đèn LED giảm 2.0 V.

Nếu bạn sử dụng điện trở giới hạn dòng điện 300 ohm, mạch điện trở LED sẽ rút ra (khoảng) 10 mA, bất kể nguồn cung cấp được định mức cho 100 mA hay 100 A.


3

Đầu tiên hãy để địa chỉ cung cấp nhiều hơn một thiết bị được xếp hạng. Giả sử bạn có một mạch rất đơn giản, với một điện trở (100ohm) và một nguồn điện áp (5V). Sau đó, bởi

V = IR 5 = I (100) I = 0,05A

Mạch này sẽ luôn rút 0,05A của dòng điện. Không có vấn đề gì nếu nguồn điện bạn đang sử dụng để tạo ra nguồn 5V được cung cấp có khả năng cung cấp dòng 0,05A hoặc 5A; bởi vì điện áp và điện trở được cố định, dòng điện qua mạch cũng sẽ được cố định. (Mặc dù lưu ý rằng nên có nguồn cung cấp năng lượng lớn hơn một chút so với yêu cầu 0,05A để bạn không chạy nguồn cung cấp 100% mọi lúc)

Bây giờ đặc biệt cho đèn LED - thành phần này là một diode và sẽ cho phép dòng điện chạy qua nó rất dễ dàng theo hướng thuận. Điều này có nghĩa là rất ít kháng cự với hiện tại. Quan sát từ V = IR rằng khi điện trở rất nhỏ, tôi sẽ rất lớn. Điều này có nghĩa là chỉ đặt một đèn LED nối tiếp với nguồn điện áp của bạn sẽ dẫn đến dòng điện lớn - có thể cao hơn nhiều so với đèn LED được đánh giá để xử lý. Đây là lý do mà một điện trở được đặt trong mạch - để giảm lượng dòng điện được rút ra bằng cách thêm một số điện trở vào mạch.

Tuy nhiên, cũng lưu ý rằng với một đèn LED và điện trở mắc nối tiếp với nguồn điện áp, dòng điện qua mạch cụ thể đó sẽ luôn là một giá trị không đổi, bất kể nguồn điện có khả năng cung cấp thêm bao nhiêu.


2

Giả sử bạn có một đèn sợi đốt được định mức 100 watt khi nó được kết nối với nguồn điện 120 volt.

Vì công suất (P) bằng điện áp (E) lần dòng điện, (I) chúng ta có thể viết:

P=E×I,

và để tìm hiểu mức độ hiện tại của đèn từ nguồn điện, chúng ta có thể sắp xếp lại công thức như thế này:

I=PE.

Sau đó, nếu chúng ta cắm vào những gì chúng ta biết, chúng ta có thể giải quyết dòng điện thông qua đèn như thế này:

I=100W120V0.83 amperes

và chúng ta có thể tính toán điện trở của đèn như thế này:

R=EI=120V0.83A145 ohms

Vì vậy, bây giờ chúng ta biết khá nhiều thứ về đèn mà chúng ta cần cho bài tập này.

 

Tiếp theo, giả sử bạn đã có một trong những máy phát điện chạy bằng xăng 120 volt 1000 watt.

Vì nên nó sẽ được xếp hạng để đưa ra tối đa 8,3 ampe và nếu bạn cắm đèn 100 watt vào nó, đèn sẽ chỉ mất 0,83 amper vì điện trở 145 ohm của đèn sẽ giới hạn dòng điện qua nó [đèn] ở mức 0,83 ampe với 120 volt trên nó. I=1000W120V 

Vì vậy, bây giờ, nếu bạn có bộ ngắt mạch 15 ampe trên một trong các mạch 120 volt trong nhà, thì mạch đó có thể cung cấp 1800 watt mà không cần bộ ngắt mở ra, vì vậy máy sấy tóc của bạn, tiêu tan 1200 watt, sẽ thu hút 10 ampe từ dòng vì nó có điện trở 12 ohms.

Mặc dù vậy, hãy cắm đèn của bạn và vì điện trở của đèn là 145 ohms, nó sẽ chỉ rút được 0,83 ampe từ đường dây mặc dù đường dây được đánh giá là cung cấp 15 ampe nếu cần.

Điểm mấu chốt là, mặc dù một nguồn có thể cung cấp khả năng cung cấp rất nhiều dòng điện ở một điện áp cụ thể, một tải sẽ chỉ lấy những gì mà điện trở [của tải] sẽ cho phép.


1

Sự tương tự tôi đã đặt ở đây là không hoàn hảo. Mọi người khác đã đăng câu trả lời hay vì vậy đây có thể không phải là câu trả lời bạn đang hỏi nhưng vấn đề là chúng tôi quan tâm đến Johnny (thành phần của chúng tôi). Nếu bạn làm quá thì hãy xem xét những điều sau đây.

Giả sử một người bán táo là người đưa cho Johnny táo. Bây giờ phân biệt giữa hai:

  1. Chủ cửa hàng Apple có rất nhiều táo nhưng anh ta chỉ bán táo cho Johnny nếu anh ta muốn từ anh ta.
  2. Nhân viên bán hàng của Apple không quan tâm Johnny nên ăn bao nhiêu táo, anh ta chỉ cho / ép Johnny lấy táo của mình (anh ta chỉ muốn bán thêm táo).

Bạn có thể thấy cái nào là tốt cho Johnny. Nhưng vấn đề là (1) cũng không hoạt động vì Johnny không biết mình nên ăn bao nhiêu (mẹ / nhà sản xuất của Johnny biết).

Bạn có thể tìm hiểu xem người bán hàng đang ép anh ta ăn bao nhiêu bằng luật ohm và hỏi mẹ anh ta về việc anh ta nên ăn bao nhiêu. Vì vậy, hãy là điện trở thích hợp nếu bạn quan tâm đến Johnny.


1

có và không.

Một số thành phần như đèn LED cho phép dòng xung cao hơn xếp hạng liên tục. Một đèn LED được định mức 50ma liên tục có thể cho phép 100ma ở chu kỳ nhiệm vụ 50% ở mức 1khz nhưng không ở mức 0,1 hz (tức là 10 giây trong 10 giây). hoặc không 1A ở chu kỳ thuế 5%.

Tất cả các trường hợp có tổng mức tiêu thụ điện trung bình như nhau. Một số sẽ làm việc, một số sẽ không.


0

Có 2 loại cung cấp điện. Đầu tiên, và cho đến nay, phổ biến nhất là-

Nguồn điện áp không đổi . Điều này sẽ cung cấp, ví dụ, 5 volt. Nếu bạn rút ngắn điều này bằng một dây cách điện, bạn [thường] sẽ có một tia lửa, tiếp theo là Dây khá nóng. Oodles của dòng điện sẽ chảy, và bạn thậm chí có thể ngửi thấy mùi cách nhiệt. Đặt một điện trở nối tiếp sẽ hạn chế dòng điện, giống như với ví dụ LED của bạn.

Nguồn hiện tại không đổi . Beastie hiếm hơn nhiều này sẽ cung cấp, ví dụ, 1 amp. Nếu bạn nối cái này lên đến điện trở 1000 ohm, về lý thuyết bạn sẽ có 1000 volt trên điện trở. Trong lý thuyết, không có gì gắn [mạch hở] sẽ yêu cầu nguồn điện tạo ra đủ volt để tạo ra một vòng cung, chỉ để tạo ra dòng 1 amp đó.

Trở lại trong thế giới thực, hầu hết các nguồn cung cấp mô phỏng một nguồn điện áp không đổi. Nếu bạn cố gắng vẽ quá nhiều dòng điện, điện áp đầu ra có xu hướng giảm xuống.

Tóm lại : Có, có một nguồn cung có khả năng cung cấp nhiều hơn bạn cần. Tuy nhiên, nếu bạn đang tự mình xây dựng một cái gì đó, hãy chắc chắn rằng nó không bị chết trước khi bạn kết nối nó - hoặc bạn sẽ ngửi thấy mùi cách nhiệt đang cháy đó.


0

Nếu nó tùy thuộc vào tôi, tôi sẽ cung cấp cho TẤT CẢ các mạch của mình một tỷ ampe, cung cấp cho tôi hợp nhất chúng một cách thích hợp. Nó tùy thuộc vào (thiết kế của tôi) về việc nó sẽ thực sự đòi hỏi bao nhiêu. Và nếu nó đòi hỏi quá nhiều (nghĩ ngắn mạch, thiết kế tồi, v.v.) thì đó là nơi cầu chì xuất hiện. Vì vậy, câu trả lời là CÓ, bạn có thể cung cấp nhiều dòng điện hơn so với thành phần được đánh giá.


Bạn sẽ cần một số cầu chì HRC rất đắt tiền để đảm bảo chúng sẽ làm gián đoạn dòng điện nếu bạn có một tỷ ampe theo ý của bạn! Cầu chì thông thường sẽ chỉ xoay quanh với mức dòng điện đó và nguồn điện sẽ không bị gián đoạn.
Malvineous

OP nêu thành phần không phải mạch.
Geordie

0

Là một người đam mê điện tử trong hơn 60 năm (bắt đầu từ 5!), Và một người gần đây đã thực hiện giảng dạy STEM, tôi nghĩ rằng sự tương tự nước gần như trả lời hoàn hảo điều này.

Điện áp giống như áp lực nước - một Water-Pik có "điện áp" (áp suất) cao hơn so với một hồ bơi trẻ em cạn lớn.

Hiện tại giống như tốc độ dòng nước - Hồ bơi trẻ em có lượng nước chảy nhiều hơn mỗi giây.

Áp suất điện áp được áp dụng. Kết quả dòng chảy hiện tại. Từ "cung" là mơ hồ; cả hồ nước và hồ bơi trẻ em "cung cấp" cả hai; Chúng ta hãy sử dụng các ý nghĩa được sử dụng phổ biến: Cung cấp một điện áp cụ thể có nghĩa là áp dụng ngay lập tức và cung cấp một dòng điện cụ thể có khả năng cung cấp tốc độ dòng điện cao.

Bây giờ đến câu hỏi đang thảo luận. "Có thực sự ổn khi cung cấp nhiều dòng điện hơn so với thành phần được đánh giá.

Dịch, "Có thực sự ổn khi có khả năng cung cấp nhiều khả năng hiện tại hơn những gì thành phần được đánh giá không?"

Câu trả lời là có. Khả năng bổ sung không được sử dụng ngay lập tức. Bạn có thể kết nối một bóng đèn pin 12 v với pin xe hơi tốt. Nó thậm chí có thể tồn tại trong một năm nhưng nó sẽ không cháy hết.

Câu trả lời cuối cùng: Có!


Ngoại trừ ngay cả khi bạn kết hợp một vài đèn LED với nhau để có được chúng lên đến 12 V, chúng sẽ không hoạt động tốt với pin xe hơi như bóng đèn ... Vì vậy, không phải lúc nào cũng an toàn để cung cấp nhiều dòng điện hơn thành phần được đánh giá cho!
Malvineous
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.