Làm thế nào để giảm điện áp DC bằng điện trở?
Câu trả lời:
Câu trả lời ngắn gọn là "đừng làm vậy."
Điện áp rơi bởi một điện trở được cho bởi Định luật Ohm: V = I R.
Vì vậy, nếu bạn biết chính xác thiết bị của mình sẽ vẽ bao nhiêu, bạn có thể chọn một điện trở để giảm chính xác 7,5 V và để lại 4,5 V cho thiết bị của mình, khi dòng điện đó chạy qua nó. Nhưng nếu dòng điện qua thiết bị của bạn đang thay đổi hoặc nếu bạn muốn tạo nhiều hơn một hệ thống và không phải mọi thiết bị đều giống hệt nhau trong bản vẽ hiện tại, bạn không thể liên tục nhận được 4,5 V tại thiết bị chỉ bằng một điện trở.
Các lựa chọn khác của bạn bao gồm
Một bộ điều chỉnh tuyến tính. Về cơ bản, đây là một điện trở thay đổi sẽ điều chỉnh giá trị của nó để giữ đầu ra ở nơi bạn muốn. Đây có lẽ chỉ là một giải pháp tốt nếu thiết bị của bạn tiêu thụ rất ít năng lượng (có thể lên tới 100 mA).
Một điều chỉnh shunt. Điều này có nghĩa là sử dụng một điện trở để giảm điện áp như bạn đang đề xuất, nhưng sau đó thêm một thiết bị phụ song song với tải để điều khiển điện áp. Bộ điều chỉnh shunt sẽ điều chỉnh dòng điện của nó (trong giới hạn) để giữ dòng điện qua điện trở chính xác để duy trì điện áp đầu ra mong muốn.
Một bộ điều chỉnh chuyển mạch. Điều này sử dụng một số thủ thuật để tạo ra điện áp đầu ra mong muốn của bạn với hiệu suất năng lượng tốt hơn nhiều so với bộ điều chỉnh tuyến tính. Đây có lẽ là sự lựa chọn tốt nhất nếu thiết bị của bạn cần nhiều hơn 10 hoặc 20 mA hiện tại.
Nếu những điều kiện này được thỏa mãn, bạn có thể giảm điện áp DC bằng điện trở (nhôm công suất cao) [> 50 watt]
- Pin của bạn đủ để cung cấp ít nhất 20 lần (hoặc nhiều hơn nữa) cho tải của bạn.
- Mất điện không phải là vấn đề.
- (Trên) Gia nhiệt không phải là vấn đề hoặc có cơ chế làm mát tốt cho điện trở.
- Ngay cả điện trở thấp nhất của tải của bạn cũng cao hơn nhiều (20 lần trở lên) so với điện trở nhôm.
Lưu ý: 20x chỉ là số nhân tạo, con số thực tế phụ thuộc vào mức độ biến đổi điện áp% mà tải của bạn có thể chịu đựng được.
Hai điện trở có thể được sử dụng như được giải thích bởi @ efox29, chỉ có vấn đề duy nhất với cấu hình đó là dòng điện đi qua tải, kết nối một tải sẽ thay đổi điện áp đầu ra vì một số dòng điện sẽ chạy qua tải.
Bản thân một giải pháp đơn giản là một tín hiệu điện áp được kết nối với đầu ra của hai điện trở, điều này sẽ cung cấp trở kháng đầu vào cao và do đó:
điện áp đầu ra sẽ không đổi 4,5V
opamp được sử dụng như một tín hiệu điện áp sẽ cố gắng cung cấp dòng điện nhiều như tải yêu cầu.
Dưới đây là hình ảnh về những gì tôi đang nói về:
Kết nối đầu ra giữa hai điện trở với Vin trong cấu hình này và sau đó đầu ra phải là một giá trị không đổi và op-amp sẽ cung cấp tải với dòng điện yêu cầu.
Đơn giản chỉ cần lấy 7805 từ thị trường và kết nối chân số 1 với cực dương và kết nối chân 2 với âm và lấy đầu ra từ cực dương từ chân số 3 và âm từ chân số 2 và giữ khoảng cách của dây đầu ra 1,5 mét từ đầu ra của nguồn cung cấp đến tải.
Nhìn vào sơ đồ của Electro103 ở trên. Bạn cần biết bốn số: dòng điện tối đa mà thiết bị của bạn có thể vẽ, dòng điện tối thiểu mà nó sẽ vẽ, điện áp tối đa mà nó có thể chịu được mà không bay hơi vào đám mây có mùi và điện áp tối thiểu cần thiết để hoạt động. Nếu không có bốn số này, bạn không thể thiết kế một bộ chia điện áp.
Lưu ý rằng sự sắp xếp như vậy là rất không hiệu quả và có thể dẫn đến nhiệt lớn tạo ra trong các điện trở rơi.