Xin lỗi nếu tôi diễn đạt câu hỏi này một cách kỳ lạ. Tôi đang sử dụng pin 3.7V và vi điều khiển của tôi theo dõi điện áp và chuyển sang chế độ ngủ nếu điện áp pin quá thấp. Vấn đề là nó đọc điện áp thấp hơn pin cho thấy nếu tôi ngắt kết nối và kiểm tra nó bằng đồng hồ vạn năng của tôi. Ví dụ, vi điều khiển của tôi sẽ đọc 3,65V khi đồng hồ vạn năng của tôi sẽ đọc pin bị ngắt kết nối ở mức 3,8V. Là vi điều khiển của tôi đọc điện áp không chính xác hay tôi nên coi điện áp có tải mà vi điều khiển của tôi đang đọc là điện áp thực tế?

Vâng, nó sẽ nhận được thấp hơn.

Hiệu ứng bạn thấy được gọi là kháng nội bộ :

Nguồn điện thực tế là mạch điện tuyến tính có thể <...> được biểu diễn dưới dạng nguồn điện áp lý tưởng nối tiếp với trở kháng. Trở kháng này được gọi là điện trở trong của nguồn.

Nói một cách đơn giản, pin không phải là nguồn điện áp lý tưởng. Một pin thông thường (tức là nguồn điện áp không lý tưởng ) sẽ trông như thế này:

Những gì bạn đang đo là điện áp giữa các đầu A và B. Theo Luật Ohm:

• Khi không có mạch, bạn có thể tưởng tượng nội điện trở nối tiếp của vôn kế của bạn $R_{volt}$ lấy vai trò của $R$ . Tuy nhiên,$R_{volt}$ thường rất lớn (hàng chục hoặc hàng trăm megaohms) so với$r$ (thường là phân số của một ohm) mà$\frac{R_{volt}}{R_{volt}+r}$ có xu hướng 1, do đó điện áp mạch hở đo được có xu hướng điện áp$E$(đúng) bên trong của pin.

• Khi có là một chu trình kín với điện trở nối tiếp tương đương với $R$ , bạn sẽ có thể thấy rằng điện áp đo $U_{AB}$ giảm tương ứng với $R$ , theo công thức trên.

Vì vậy, sự sụt giảm điện áp là có thật - điện áp đo được là những gì tải của bạn nhận được. Càng lấy dòng điện từ pin, điện áp càng thấp.

Khi pin mở, bạn đang đo điện áp di động mở. Khi pin nằm trong hệ thống, nó đóng điện áp di động dưới tải. Bạn đang giảm một số điện áp trên trở kháng bên trong của pin vì hệ thống của bạn đang vẽ dòng điện khi thực hiện phép đo (vì vậy tại các cực, điện áp thực sự thấp hơn). Vì vậy, cả hai phép đo MCU và vạn năng đều chính xác, sự khác biệt là đồng hồ vạn năng có tải> 1Mohm trong khi MCU thấp hơn nhiều (vì có thể rút ra ít nhất mAs năng lượng).

Có thể có một hiệu ứng khác khi chơi. Pin thực hiện một hiện tượng phục hồi trong đó nếu để mở ô không tải, một số điện áp sẽ phục hồi sau một khoảng thời gian.

Mỗi pin có một lượng kháng đầu ra nhất định. Điều gì xảy ra nếu dòng điện chạy qua một điện trở? Vâng, giảm điện áp! Vì vậy, càng rút ra từ pin, điện áp đầu ra càng thấp.

Điều này đúng với tất cả các nguồn cung cấp năng lượng

Thật vậy, pin làm giảm điện áp của chúng khi được nạp. Mọi thứ khác cũng vậy .

Thủ phạm chính là Luật Ohm, E = IR, nơi điện áp rơi trên bất kỳ dây dẫn nào tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện của nó.

Một phần của độ võng của pin là hóa chất, nhưng một phần đơn giản chỉ là sự kháng cự của Luật Ohm đối với các bộ phận bên trong của nó.

Giả sử bạn có một giàn chơi game điên cuồng với 4 thẻ video song song, combo kéo 1000 watt khi chơi game . Nhưng nó chỉ ngồi ở màn hình Windows và chỉ kéo 100 watt. Các dây cáp điện đang chạm khắc 20A @ 5V và giảm 0,01 volt, do đó, các thẻ nhận được 4,99 volt. (Các dây là 2000 Siemens == 1/2000 Ohms.)

Ở mức tải nhẹ này, nguồn điện xoay chiều hoạt động kém hiệu quả và hệ số công suất kém, do đó, nó đang rút 240VA hoặc 2 ampe ra khỏi nguồn điện 120V. Các mạch nhánh trở lại bảng điều khiển đang giảm 0,4 volt. Độ dẫn điện là 5 Siemens == 1/5 ohm.

Bây giờ bạn kích hoạt trò chơi đòi hỏi khắt khe nhất của bạn. Kéo 200A ở mức 5V, tổn thất điện trở một mình bên trong hệ thống dây điện của PC của bạn nhảy lên 0,1 volt. Vì vậy, các thẻ nhận được 4,90 volt. Đó là một giọt.

Trong khi đó, bộ nguồn rút ra 10A (1200VA) từ nguồn điện xoay chiều. Giảm điện áp dây dự đoán tăng lên 2,0 volt, vì vậy điện áp ở suppy điện là 118V. Nhiều khả năng là một nguồn cung cấp năng lượng chuyển đổi kéo thêm một dòng điện để bù lại, nếu không điện áp đầu ra của nó cũng sẽ bị chùng xuống.

Không có dòng điện nào được vẽ trên mặt đất an toàn, vì vậy nó không giảm. Đo từ mặt đất, trung tính là 1 volt và nóng là 119 volt. Và chúng ta có thể sử dụng điều này để khẳng định hệ thống dây chính xác. Nó giống như thanh con trỏ trên một cờ lê mô-men xoắn, nó không uốn cong.

Tất nhiên, những giọt tương tự đang xảy ra suốt chặng đường trở lại nhà máy điện. Ở đó, tải tăng (tính bằng ampe) làm sụt điện áp vì điện trở trong của máy phát, nhưng cũng do công suất tuabin. VA = W. Nếu A tăng vượt quá thông số kỹ thuật, V phải giảm tỷ lệ để W có thể duy trì trong khả năng của tuabin. Có bog tuabin và làm chậm không phải là một lựa chọn, bởi vì đó là nguồn AC và phải được đồng bộ hóa.

Tất cả các pin đều có hiệu ứng bộ nhớ khi được dỡ để chúng trở lại chậm về gần điện áp trước đó sau khi tải ngắn. Ngoài ra còn có điện áp giảm nhanh trong giây lát do tải ESR * I = Δ V.

Vì vậy, cả hai phép đo phải được thực hiện cùng một lúc để kiểm tra hiệu chuẩn cho các lỗi và xem xét mức ngưỡng trễ cần thiết để ngăn ngừa dao động của giấc ngủ, chu kỳ thức dậy.

Hằng số thời gian hiệu ứng bộ nhớ có thể là vài đến nhiều phút tùy thuộc vào dòng rò "không tải" sau khi tải.

Do các hiệu ứng kết hợp này có thể được tính cho một ô đã cho (ΔV = ESR * V / Rload + t / ESR * C2), điện áp cắt thường được hạ xuống để thu điện tích được lưu trong điện dung bộ nhớ C2 miễn là bạn biết trở về ngưỡng Vmin an toàn. Sự lão hóa nhanh của pin xảy ra trong khoảng thời gian dưới ngưỡng Vmin của nó.

Xem lại bảng dữ liệu pin để biết chi tiết.

Có sự sụt giảm điện áp do điện trở bên trong của pin phát ra, do đó bạn sẽ thấy điện áp giảm theo giá trị i * r (trong đó i là dòng điện chạy và r là điện trở trong của pin)

Một pin mới sẽ giảm điện áp tải ít hơn nhiều so với bạn có. Pin lithium cũ, bị hao mòn hoặc bị hỏng có điện trở trong cao hơn nhiều so với pin mới. Nó bị hư hỏng nếu nó đã được sạc đầy trong thời gian dài hơn một vài tháng, nếu nó đã được xả quá thấp hoặc nếu nó có quá nhiều chu kỳ phóng điện.

Mặc dù tất cả các câu trả lời khác đều rất hay và nói những gì tôi cũng sẽ nói với bạn (điện áp pin thực sự sẽ giảm khi có tải), tôi muốn thêm một điều:

Lý do được trình bày rằng điện áp giảm là "điện trở trong". Tôi muốn đề cập rằng mô hình của điện trở trong là CHỈ MỘT MÔ HÌNH hoạt động rất tốt trong việc mô hình hóa các tính chất của nguồn điện áp, đồng thời đơn giản và dễ tính toán.

Trong thực tế, nó phức tạp hơn. Điện trở của các thành phần bên trong của pin mà dòng điện phải đi qua (tôi cố tình không gọi đó là "điện trở trong", bởi vì đây là một thuật ngữ từ mô hình đã đề cập ở trên) đóng vai trò, nhưng đó không phải là vai trò duy nhất. Trong hầu hết các loại pin, có một phản ứng hóa học đang diễn ra phân tách các điện tích ở một số lớp viền. Phản ứng hóa học này tuân theo các định luật vật lý thống kê. Nó dừng lại khi ( trạng thái cân bằng hóa họcđạt được Sự phân tách các điện tích tạo ra điện áp mà bạn có thể đo được, và điện áp này là một yếu tố trong trạng thái cân bằng hóa học (điện áp càng cao thì càng ít xảy ra sự phân tách để tạo ra một cặp điện tích tách biệt mới). Khi bạn gắn một tải bây giờ, bạn lấy đi các điện tích trong khoảng thời gian không đổi (vì có một dòng điện). Nếu hệ thống đạt đến trạng thái cân bằng bây giờ, lượng điện tích và điện áp tách biệt sẽ ít hơn (vì phải tạo ra nhiều điện tích hơn).

Điện áp pin thường không giảm chỉ vì có tải kết nối. Nhưng điện áp đo được có xu hướng giảm

Đây là những gì bạn đã biết về các phép đo điện áp

Một vôn kế sử dụng một điện trở có điện trở rất cao. Lý tưởng nhất là vô hạn. Vôn kế đo điện áp trên điện trở này.

Vì vậy, khi bạn kết nối pin với vôn kế của mình, điện trở trong của pin không đáng kể so với điện trở của vôn kế. Vì vậy, hầu hết sự sụt giảm điện áp xảy ra trên điện trở của vôn kế chứ không phải điện trở bên trong của pin. Do đó, bạn đo đúng điện áp.

Tuy nhiên, vi điều khiển của bạn có thể có điện trở không quá cao. Nếu pin có điện trở trong khoảng 1 milli ohm và vôn kế sử dụng điện trở 24000 ohm, lỗi này được dự kiến.