ПОНИЖЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ РЕЗИСТОРОМ

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:

• подключения светодиодов;
• параметрических стабилизаторов;
• ограничения тока стабилитронов;
• формирования опорного напряжения в различных схемах.

Исходными данными для расчетов значения сопротивления гасящего резистора (Rгас) являются:

• рабочие ток (Iн) и напряжение (Uн) нагрузки;
• входное напряжение (U).

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:

• вольт (В), ампер (А), ом (Ом);
• или вольт, милиампер (mA), килоом (кОм).

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.