저항으로 전압 감소

12V 를 5V 로 변환하는 쉬운 방법을 찾고있었습니다 . 나는 간단한 저항기 만 있으면 충분하다고 말하는 사람들을 보았다.

따라서 저항을 적용하면 회로의 전압이 감소합니다. 즉, 적절한 크기의 저항을 12V 회로의 경로에 놓고 5V로 변환 할 수 있습니다.

• 이 경우 앰프를 어떻게 줄일 수 있습니까?
• 시리즈와 병렬이이 영역에서 차이를 만들까요?

레귤레이터 IC와 일부 커패시터를 포함하는 디자인을 보았지만 간단한 저항 / 퓨즈 / 다이오드 설정으로 트릭을 수행한다면 실제로 선호합니다.

12V 전원에서 5V를 얻는 몇 가지 방법이 있습니다. 각각에는 장단점이 있으므로 5 가지 기본 회로를 만들어 장단점을 표시했습니다.

• Circuit 1 은 "일부 사람들"이 말한 것처럼 간단한 직렬 저항입니다.

작동 하지만 부하 전류의 한 값에서만 작동하며 공급되는 대부분의 전력을 낭비합니다. 부하 값이 변경되면 조정이 없으므로 전압이 변경됩니다. 그러나 출력에서 ​​단락이 발생해도 12V 소스가 단락되지 않도록 보호합니다.

• 회로 2 는 직렬 제너 다이오드입니다 (또는 여러 일반 다이오드를 직렬로 사용하여 전압 강하를 구성 할 수 있습니다 (예 : 12 x 실리콘 다이오드)).

작동 하지만 대부분의 전력은 제너 다이오드에 의해 소산됩니다. 매우 효율적이지 않습니다! 반면에 부하가 변할 경우 어느 정도의 규제를 제공합니다. 그러나 출력을 단락 시키면 매직 블루 스모크가 제너에서 분리됩니다. 이러한 단락은 제너가 파괴되면 12V 소스를 손상시킬 수도 있습니다.

• 회로 3 은 직렬 트랜지스터 (또는 이미 터 팔로워)입니다-접합 트랜지스터가 표시되지만 MOSFET을 소스 팔로워로 사용하여 유사한 버전을 만들 수 있습니다.

작동 하지만 대부분의 전력은 트랜지스터에 의해 소비되어야하며 단락 방지 기능이 없습니다. 회로 2와 마찬가지로 12V 소스가 손상 될 수 있습니다. 한편, (트랜지스터의 전류 증폭 효과로 인해) 조절이 개선 될 것이다. 제너 다이오드는 더 이상 최대 부하 전류를 사용할 필요가 없으므로 훨씬 저렴하고 작은 전력, 제너 또는 기타 전압 기준 장치를 사용할 수 있습니다. 이 회로는 실제로 회로 1 및 2보다 효율이 떨어집니다. 제너 및 관련 저항에 추가 전류가 필요하기 때문입니다.

• 회로 4 는 3 단자 레귤레이터 (IN-COM-OUT)입니다. 이는 전용 IC (예 : 7805) 또는 연산 증폭기 / 트랜지스터 등으로 구성된 개별 회로를 나타낼 수 있습니다.

작동 하지만 장치 (또는 회로)가 부하에 공급되는 것보다 더 많은 전력을 소비해야합니다. 여분의 전자 장치에는 추가 전류가 필요하기 때문에 회로 1 및 2보다 훨씬 비효율적입니다. 다른 한편으로, 그것은 단락 회로에서 살아남을 것이고 회로 2와 3의 개선도 마찬가지입니다. 또한 단락 조건에서 취할 수있는 최대 전류를 제한하여 12v 소스를 보호합니다.

• 회로 5 는 벅 타입 레귤레이터 (DC / DC 스위칭 레귤레이터)이다.

작동 하지만 장치의 고주파 스위칭 특성으로 인해 출력이 약간 까다로울 수 있습니다. 그러나 저장된 에너지 (인덕터 및 커패시터)를 사용하여 전압을 변환하기 때문에 매우 효율적입니다. 합리적인 전압 조정 및 출력 전류 제한이 있습니다. 그것은 단락 회로에서 생존하고 배터리를 보호합니다.

이 5 개의 회로는 모두 작동하며 (즉, 부하 전체에서 5V를 생성 함) 모두 장단점이 있습니다. 일부는 보호, 규제 및 효율성 측면에서 다른 것보다 더 잘 작동합니다. 대부분의 엔지니어링 문제와 마찬가지로 단순성, 비용, 효율성, 안정성 등의 균형을 이룹니다.

'정전류'에 대해서 - 당신이 할 수없는 고정 된 (상수) 전압이 와 일정한 전류를 가변 부하를 . 정전압 또는 정전류 를 선택해야합니다 . 정전압을 선택하면 회로 4 및 5와 같이 최대 전류를 안전한 최대 값 으로 제한 하기 위해 일부 회로 형식을 추가 할 수 있습니다 .

저항은 항상 동일한 전류를 통과 할 경우 고정 전압 강하를 제공 할 수 있습니다. 전류량을 기준으로 저항을 선택하면 7V가 떨어집니다.

그러나 대부분의 부하는 항상 정확히 동일한 전류를 소비하지 않으므로이 접근법은 실제로 거의 유용하지 않습니다. 매우 낮은 전류 부하 (예 : 최대 50mA)의 경우 선형 레귤레이터는 부하 전류 변화에 대한 응답이 거의없는 고정 출력 전압을 생성합니다. 더 높은 전류의 경우 벅 타입 스위칭 레귤레이터는 동일한 기능을 수행하지만 전력 효율이 훨씬 우수합니다.

이것은 전압 강하를 시도하는 이유와 LOAD의 변화 여부에 따라 크게 달라집니다. @Matthijs에서 사진을 훔치려면

전체적으로 전압을 떨어 뜨리려는 회로는 U2에 의해 반사되는 지점 사이를갑니다. 해당 회로에 전류가 흐르면 방정식에서이를 고려해야합니다. 더 나쁜 것은 회로가 끌어내는 전류가 바뀌면 전압 U2도 변한다는 것입니다.

때로는 전압 분배기로 전압을 떨어 뜨릴 수 있지만 때로는 전압 레귤레이터를 사용해야합니다.

다른 사람들이 언급했듯이 두 개의 저항으로 구성된 전압 분배기를 사용할 수 있지만 부하 전류가 변경되면 전압 분배기 출력이 변경됩니다.

전압 분배기를 계속 사용하고 전압 분배기의 출력에 버퍼를 추가하여이 문제를 해결할 수 있습니다. 가장 쉬운 방법은 버퍼로 구성된 연산 증폭기를 사용하는 것입니다.

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

연산 증폭기는 입력 임피던스가 매우 높기 때문에 전압 분배기를로드하지 않습니다.

연산 증폭기를 사용하지 않으려는 경우 버퍼로 작동하는 소스 팔로워 (MOSFET) 또는 이미 터 팔로워 (BJT)를 사용하여이 작업을 수행 할 수도 있습니다. 그러나 소스 또는 이미 터 팔로어를 사용하는 경우 바이어스에 더주의해야합니다.

전압 분배기는 전압 분배기를 사용하여 수행 할 수 있습니다. 아래 그림과 같이 두 개의 저항을 사용하여 전압을 "분할"합니다.

전압 분배기가 작업을 수행합니다. 공급 경로에 저항을 배치하는 경우 전압이 아닌 전류 만 설정합니다.

현재 요구 사항에 따라 저항을 선택하고 전압 분배기 용으로 구성 할 수 있습니다.