저항을 사용하여 DC 전압을 낮추는 방법?


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저항을 사용하여 4.5 V DC가 필요한 것에 전력을 공급하기 위해 12 V DC 전원을 사용하는 방법은 무엇입니까? 얼마나 많은 저항을 추가하여 전압을 떨어 뜨릴지를 결정하는 방법이 있습니까?

답변:


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짧은 대답은 "하지 마십시오"입니다.

저항에 의해 떨어지는 전압은 옴의 법칙에 의해 주어진다 : V = IR.

따라서 장치가 얼마나 많은 전류를 소비하는지 알고 있다면, 해당 전류가 흐를 때 정확히 7.5V를 떨어 뜨리고 장치에 4.5V를 남겨 두는 저항을 선택할 수 있습니다. 그러나 장치를 통과하는 전류가 변경되거나 하나 이상의 시스템을 만들고 싶을 때 모든 장치가 전류 소모와 정확히 같지 않은 경우 저항을 사용하여 장치에서 지속적으로 4.5V를 얻을 수 없습니다.

다른 옵션에는 다음이 포함됩니다

  • 선형 레귤레이터. 기본적으로 가변 저항으로 원하는 위치에 출력을 유지하기 위해 값을 조정합니다. 장치에서 전력을 거의 소비하지 않는 경우 (100mA까지 가능) 좋은 솔루션 일 것입니다.

  • 션트 레귤레이터. 이는 저항을 사용하여 제안한대로 전압을 떨어 뜨린 다음 부하와 병렬로 추가 장치를 추가하여 전압을 제어하는 ​​것을 의미합니다. 션트 레귤레이터는 원하는 출력 전압을 유지하기 위해 저항을 통한 전류를 정확하게 유지하기 위해 전류를 제한 내에서 조정합니다.

  • 스위칭 레귤레이터. 이것은 약간의 트릭을 사용하여 선형 레귤레이터보다 훨씬 더 나은 전력 효율로 원하는 출력 전압을 생성합니다. 장치에 10 또는 20mA 이상의 전류가 필요한 경우 이것이 최선의 선택 일 것입니다.


@Photon : (암페어) 전류를 모르고 12V DC에서 7.5V를 떨어 뜨리기 위해 필요한 저항을 "계산"할 수 없습니까?
cpx

@cpx 아니요, 불가능합니다.
광자

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@cpx, 더 궁금한 점이 있으면 질문으로 게시해야합니다. 그러나 과거의 질문을 살펴보면 괜찮은 교과서 (첫 번째 물리학 텍스트 또는 allaboutcircuits.com)를 찾아 잠재적 차이 , 전류전력 과 같은 용어의 의미에 대한 기본적인 이해를 얻는 것이 좋습니다.
광자

2

이러한 조건이 충족되면 (고출력 알루미늄) 저항 [> 50 와트]로 DC 전압을 줄일 수 있습니다

  • 배터리는 부하에 대해 최소 20 배 이상의 전류를 공급하기에 충분합니다.
  • 정전은 문제가되지 않습니다.
  • (Over) 난방은 문제가되지 않으며 저항을위한 좋은 냉각 메커니즘이 있습니다.
  • 하중의 가장 낮은 저항조차도 알루미늄 저항보다 훨씬 높습니다 (20x 이상).

참고 : 20x는 인공 숫자 일 뿐이며 실제 수는 부하가 허용 할 수있는 % 전압 변동량에 따라 다릅니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오


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@ efox29의 설명에 따라 두 개의 저항을 사용할 수 있습니다. 해당 구성의 유일한 문제는 부하를 통과하는 전류뿐입니다. 부하를 연결하면 일부 전압이 부하를 통과하기 때문에 출력 전압이 변경됩니다.

간단한 해결책 자체 는 두 저항의 출력에 연결된 전압 팔로워 입니다. 이는 높은 입력 임피던스를 제공하므로 다음과 같습니다.

  1. 출력 전압은 일정 4.5V가됩니다

  2. 전압 팔로워로 사용되는 opamp는 부하에 필요한만큼의 전류를 공급하려고 시도합니다.

여기 내가 말하는 것에 대한 그림이 있습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

이 구성에서 두 저항 사이의 출력을 Vin에 연결하면 출력은 일정한 값이어야하고 연산 증폭기는 부하에 필요한 전류를 제공합니다.


이것은 매우 자연스럽고 유연한 솔루션처럼 보입니다. 단점은 무엇입니까?
ConvexMartian

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주요 단점은 (대부분의) 연산 증폭기가 중요한 전류를 공급하도록 설계되지 않았습니다. 또한 IMHO는 Op Amp를 꽂을 때까지 전원 공급 장치 / 레귤레이터 IC를 꽂았을 수 있습니다.
John U

1

간단히 7805를 시장에서 가져와 핀 번호 1을 포지티브로 연결하고 핀 2를 네거티브로 연결하고 핀 번호 3에서 포지티브에서 출력을 가져 와서 핀 번호 2에서 네거티브로 출력을 출력 와이어의 거리를 전원 공급 장치의 출력 단자에서 부하까지 1.5 미터로 유지하십시오.


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"공급 와이어의 출력 단자에서 부하까지 출력 와이어의 거리를 1.5 미터로 유지"에 대해 자세히 설명해 주시겠습니까?
Huy.PhamNhu

-1

위의 electro103의 회로도를보십시오. 장치가 소비 할 수있는 최대 전류, 장치가 소비하는 최소 전류, 냄새 나는 구름으로 기화하지 않고 견딜 수있는 최대 전압 및 작동하는 데 필요한 최소 전압의 네 가지 숫자를 알아야합니다. 이 네 가지 숫자가 없으면 저항 전압 분배기를 설계 할 수 없습니다.

이러한 배열은 매우 비효율적이며 적하 저항에서 큰 열이 발생할 수 있습니다.


이 질문은 John의 거의 5 살짜리 질문에 대한 답변이 아니며 이미 받아 들여진 답변이 있습니다.
winny

질문에 대답하기 전에 향후 질문의 나이를 확인하겠습니다. 부정 투표는 유쾌하게 받아 들여집니다. 가치있는 것은 엔지니어링 경력을 끝내고 법률이나 부동산과 같은 유용한 분야에 들어가야 할 시점이라고 생각합니다. STEM 노동자의 부족은 해고 된 수백만 명 중 일부를 되풀이함으로써 해결 될 수있다.
richard1941
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