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怎样利用电阻降低电压

怎样利用电阻降低电压

更新时间:2024-04-09 22:05:34

怎样利用电阻降低电压

用电阻来降压是一种非常方便快捷的降压方式,但它的使用要受很多条件限制,下面就介绍一下电阻降压的方法和适用范围:

电阻降压说准确些应该叫电阻分压。因为只有把降压电阻和负载接成串联形式才能实现降压目的。

上图是一个把100v降为10v的电阻降压电路。由于处于串联状态的两个电阻电流相等,根据欧姆定律U=R㐅l,所以R1和R2的阻值之比就是电压之比,故ab两点上的压降正好是90v,bc电压10ⅴ 。在这里R1分掉了90ⅴ电压,很好的完成了降压任务。

但电阻降压的适用范围要受很多因素制约,其中最主要的是两条,一是效率太低二是电压要随负载内阻变化。

效率低的特征是显而易见的,因为降压电阻和负载内阻之比也是它们的功耗之比。以上图为例,负载R2的功率为U²÷R=10ⅴ²÷1000Ω=0.1 W,而R1上的功耗则达到0.9W,这就是说电源输出的90%能量被降压电阻吃掉了。所以在功率较大的场合是不能用电阻降压的。但小功率场合还是经常要用到。比如在220v电压里用1mA电流工作的LED指示灯,尽管降压电阻的功耗是LED的二百多倍,但实际功率仅为0.2w,还是可以被接受的。

对于内阻变化较大的负载,也不适合电阻降压。比如把110v的手电钻通过电阻降压接220v电。当电钻空载时,由于电流较小电阻降压作用有限,很可能会把电钻烧毀。如电阻按空载电流来取值,那么电钻在钻孔作业时,就会出现电压骤降运转无力甚至停转,无法正常工作。

因此电阻降压只能用在微功耗和负载内阻稳定的场合。对于功耗大或负载内阻变化大的必须采用其它降压措施: 交流电要用变压器、直流电要选效率高的DC一DC变换模块。以上是我的回答。

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电阻降压也就是通过电阻的分压作用实现的,其实利用电阻降压只是电阻的一种功能,我们在电路中可以见到电阻的很多作用,比如电阻有限流作用、电阻还可以与其它元件(电容、电感)组合在一起可以实现滤波功能的电路等。

电阻串联方式可以实现降低电压

在众多复杂的电路我们最终都可以通过“技术手段”来得到两种电路的基本连接关系,一种是电路的并联关系、另一种就是我下面要讲的电路的串联关系,其中电阻的串联就能得到电压的降低,关于这个原因我们可以通过中学学过电路欧姆定律来解释,也就是说电阻上的电压等于该电阻的阻值和流过该电阻的电流乘积,也就是说U=IR。通过其表达式可以知道电流流过电阻会在电阻上产生压降,把电阻串联起来可以组成分压电路,为其它电子元器件提供所需要的电压。。比如下图的三极管放大电路就是通过两个电阻串联起来构成分压电路为三极管的基极提供偏置电压,加入VCC电压是9V,放大电路的三极管基极需要一个2.8V的电压,这时我们通过两个电阻串联很容易得到这个电压值。

有时我们还会用到一些光敏电阻、压敏电阻、热敏电阻等形成一种自动控制电路,通过外部环境的改变使这些敏感电阻的阻值得以改变来达到控制的目的。例如下面的电路就是通过光敏电阻来实现小灯LED 的自动控制。当处于白天的时候光敏电阻的阻值变得很小,三极管的基极就会因得到高电平而截止,小灯LED不会亮;当处于黑天时光敏电阻的阻值变得很大,三极管的基极就会因得到低电平而导通,小灯LED会点亮,这样就会达到黑天灯亮白天灯灭自动控制的效果。这也是通过电阻的串联实现电阻的分压来完成的。

电阻限流的作用

电阻除了能够起到降低电压(分压)的作用,它的另一个作用就是限流。限流电阻在电路中用的还是非常广泛的,如下图所示的电阻就是用作限流作用的,这样加装100K电阻和0.33欧姆的电阻就是防止输入的电流过大而烧坏后面的元器件。

在下面的图中我们可以看到当电阻不一样时,其电流表所指示的电流值是不一样的,电阻越大其电流值就越小,从而得到了限制电流的作用。

电阻与其它元件在一起构成滤波作用

通过下面的电路图我们可以看到电阻在两个电解电容C1和C2之间,那么此时电阻就会起到滤波的作用,这样可以使直流电压的波动减小,同时也有限流的作用给发光二极管提供合适的驱动电流。

以上就是我对这个问题的回答,欢迎朋友们参与讨论。敬请关注电子及工控技术,欢迎大家转载、点赞!

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