В данной статье рассмотрено как понизить напряжение с помощью резистора в цепи постоянного тока.
Использование резистора в качестве элемента, гасящего напряжение целесообразно в слаботочных цепях по причине значительных потерь мощности.
С точки зрения схемотехники, такое решение является обычным делителем (рис.1).
Мы будем нагрузку рассматривать в качестве активного сопротивления (для цепи постоянного тока исключения составляют емкости и индуктивности в момент подачи или снятия с них напряжения).
На практике гасящие резисторы применяются, например, для:
Исходными данными для расчетов значения сопротивления гасящего резистора (Rгас) являются:
Во всех расчетах используется закон Ома: I=U/R и то, что в последовательной электрической цепи ток на всех ее участках (элементах) одинаков.
Суммарное напряжение (на гасящем резисторе и нагрузке) будет составлять U=Uгас+Uн.
Таким образом, нам нужно понизить напряжение на величину Uгас=U-Uн.
Перепишем формулу закона Ома для расчета Rгас:
Rгас=Uгас/Iн
I=Iнаг, поскольку ток в последовательной цепи, как уже говорилось, везде одинаков.
Окончательно имеем:
Rгас=(U-Uн)/Iн.
Обязательно определяем мощность гасящего резистора
P=I2 *Rгас.
При расчетах не забывает про размерности электрических величин:
Существуют и другие варианты, но они используются значительно реже.
Конкретный пример.
Имеем нагрузку с параметрами Uн=9В, Iн=0,5А, которую нужно подключить к блоку питания 12 Вольт.
Расчет.
Rгас (Ом)= (U-Uн)/Iн= (12-9)/0,5= 6.
Мощность резистора должна быть не менее:
P (Вт)= I2 *Rгас= 0,52*6= 1,5
Как видите, мощность рассеиваемая на резисторе уже достаточно велика, если же счет пойдет на амперы, то она значительно возрастет и этот способ понижения напряжения станет нецелесообразным.
Пример расчета резистора для понижения напряжения на светодиоде приведен здесь.
Рекомендуемые материалы:
Первичные и вторичные источники питания, бесперебойное и резервное электроснабжение
Виды и типы стабилизаторов напряжения, их устройство и применение
Как пользоваться мультиметром подробная инструкция для начинающих
Виды электрических сигналов, отличие аналогового от цифрового
Характеристики антенн, усиление различных конструкций, их типы и область применения
GSM модуль для управления сигнализацией, котлом отопления, воротами, шлагбаумом в частном доме или на даче