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如果一個電路需要15V電壓供電,我有24V電源需要轉成15V。不用轉換晶片(類似LM7815),直接用電阻分壓可以嗎?如果可以有什麼需要注意的地方?
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  • 1 # 搬磚機農

    24V轉15V用電阻分壓法,輸出的15V的負載能力不行,不能用於負載電路。我們從原理上進行分析一下。

    1、分壓電路空載時,沒有RL的影響,Vout=(24V/(R1+R2))*R2。

    2、分壓電路加上負載時,Vout=(24V/(R1+R2//RL))*(R2// RL),其中R2//RL=RL*R2/(RL+R2),Vout的輸出是會根據負載RL變化的。

    3、當RL>>R2時,RL+R2≈RL,R2//RL=RL*R2/(RL+R2)≈RL*R2/RL≈R2,

    Vout=(24V/(R1+R2//RL))*(R2// RL)≈(24V/(R1+R2))*R2。

    從上面的推導可以看出,電阻分壓的方法只有在RL遠遠大於R2的情況下才能使用。現實的應用中,電阻分壓電路一般在輸入阻抗比較大(RL>>R2)的ADC取樣電路中被採用。如果需要驅動負載,建議使用LDO或採用DC-DC的方式進行電壓轉換。另外24 V到15V電壓的壓降較大,採用LDO方式效率不高,大負載時發燙嚴重。建議選用DC-DC的轉換方案,提高轉換效率。

  • 2 # 技能兩分鐘

    用24V轉15V採用電阻分壓關係是可以實現電壓轉換,但是電流一般不是很大,因為大電流的電阻價格實際上很高,平常我們用到的最多的那種電阻,一般都是1/4W,記得這是1/4W,還不是電流多少安,如果是100Ω 1/4W的電阻,電流就非常小,算出來是0.05A,這個電流用到小LED上是可以的,但是功率再大點的就不合適了。

    電阻分壓行不行

    可能有朋友覺得選個大功率電阻不就行了,可以選個大功率的,至於行不行分析一下就可以了,比如選一個1Ω,功率為2W的電阻,算出來能夠透過的最大電流就是1.4A,看到這個電流還好,覺得大部分小電器都滿足條件,但是現在又會產生一個新的問題,比如功耗,能量利用率太低了。

    我們還是按照上一段的那個功率,為了滿足題目要求,我們假設選擇兩個電阻一個1Ω,一個1.6Ω,而1.6Ω兩端就是15V,此時最大電流其實也變了,算出來是1.1A,而流過1Ω電阻所消耗的功率就是1.25W,這是相當大的一個數據,其實你接的負載都不一定能夠超過這個功率,所以這種方法綜合考量並不可靠。

    其他方法

    既然不可靠只能選擇其他方法了,例如題目中說的使用晶片像7815之類的穩壓管,還有穩壓二極體等等還是有很多方法的。

  • 3 # 55030991神州署光

    24V轉15V,可以不用轉換晶片,用電阻分壓,另外只需增加功率三極體進行電流放大,兩隻三極體接成複合管放大形式,驅動管採用電流放大倍數很高的3807(電視開關電源分流管),末級功率放大采用大功率開關三極體,可以多個並聯固定於鋁片製作的大面積散熱器之上,所有元件如圖連線,只需輸入端連線24V電源(注意連線極正確),調節電位器,即可在輸出端得到較大範圍的連續可調電壓輸出,調節時用電壓表連線輸出端,當電位器調節到合適的位置時,即可得到固定的15V輸出,電位器固定即可鎖定15V輸出。

  • 4 # 縷縷松

    對於這個問題,一般這樣設計是不行的。除非你的負載電路很特殊,其他網友已經說明,我這裡再總結一下:

    負載恆定,即沒有所謂的負載開或關,只要通電後,就只有那麼多的電流;負載很小,例如uA級;負載大小的離散性小,比如都是1uA左右 不會一個是1uA,另一個是100uA;

    下面再談一下為什麼說通常這樣設計是不行的,對於電源來說一般其負載不會這麼特殊,也就是為什麼電源有負載能力和負載調整率這樣的技術指標。

    上圖就是你說的用分壓電阻搭的電源,R1、R2是分壓電阻,RL是負載。對於電源我們要求內阻儘量小,所以分壓電阻R1、R2要儘量小,這樣的話需要24V電源可以提供的電流很大,對該電源的要求很高。

    退一步說,假如24V可以提供較大的電流,比如1A,分壓電阻去的功率要求也會很大,R2的功率達到15W,個頭很大也不經濟,這樣設計得不償失。如過選5W的分壓電阻,R2的電阻值不能小於90歐姆(考慮不能全額使用,不然電阻溫度會很高),那麼R1就是54歐姆。但是負載變化大,比如1mA-100mA,等效的負載阻抗RL為15000歐姆-150歐姆。這樣的話負載為150歐姆時,15V電源的電壓下降到12.2V左右,根本達不到輸出15V電壓的能力。

  • 5 # 玩轉嵌入式

    題目想把24V轉換為15V,不用降壓晶片,而是想用電阻分壓的方法。用電阻分壓還是要用穩壓IC,這個取決於輸出電流。如果輸出電流較大則必須考慮穩壓IC的方案;如果僅僅是當作一個訊號,則可以考慮電阻分壓。題目的描述,15V是用來供電的,則不能使用電阻分壓的方案。

    1 電阻分壓的方案

    根據歐姆定律,可以使用兩個或者多個電阻將一個固定電阻分壓,這種方式通常用作訊號,對輸出電流沒有要求。例如,將24V轉化為15V,可以採用2.1K電阻和3.6K電阻分壓的方法,所實現的原理如下圖所示。

    這種方案無法輸出負載所需要的電流,上圖中電流的關係,I=I1+I2.其中I2為給使用者提供的負載電流,由此可以看出,該方案無法提供較大的輸出電流。

    如果電阻選的過大,則輸出電流過小,不足以提供給負載使用;如果選的電流過小,則必須要求電阻為功率電阻,不僅成本高,還發熱嚴重,還體積大。

    不管從哪種角度來考慮,這都不是一個好方案。所以,這種方式僅僅適用於訊號電路。如果對輸出電流有要求,則必須使用降壓IC。

    2 降壓IC來實現電壓轉換

    電源IC的作用就是實現電壓轉換,提供給使用者負載使用。根據負載電流的不同,可以選擇不同的電源IC。將24V轉化為15V,輸入電壓不是很大,所以能實現功能的降壓IC有很多,如7815,LM317,LM2596等。這裡選擇7805三端穩壓器來做方案。實現電路圖如下圖所示。

    使用7815,外圍電路僅僅使用幾個濾波電容即可實現功能,輸出紋波低,輸出電流最大可達1.5A。但是7815的轉化率比較低,發熱比較嚴重,如果負載電流較大的話,需要考慮安裝散熱片來提高散熱效率。也可以考慮DC/DC類降壓IC,輸出電流大,轉化效率高。

    3 兩種方案的優缺點對比

    取樣電阻分壓的方案,不能提供較大的負載電流,只能用作訊號處理。如果選用小電阻提高輸出電流的話,大電流會在電阻上發熱嚴重,必須使用功率電阻來設計。而且輸出電流受負載影響非常大。所以電阻分壓方案只適用與uA級別的訊號。

    降壓IC的優點是體積小,節省PCB空間,輸出電流大,可以提供滿足要求的負載電流,並且型號眾多,可以從從本、封裝、電流、效率等多個角度去綜合考慮。

    綜上,如果電壓轉化的目的是用作電源為負載供電,則必須考慮使用降壓IC來實現。

  • 6 # 電子產品設計方案

    電阻可以分壓,但電阻會損耗大量能量

    電阻串聯可以分壓,這個是我們都知道的基本常識。但電阻本身會消耗能量,所以電阻分壓只會用於訊號的獲取,並不會用於電源能量提供。

    電阻分壓計算

    假如24V電壓分壓為15V,我們可以用6K和10K的電阻串聯得到,如下圖,24*R2/(R1+R2)=15V,當R1=6K,R2=10K時,得到15V的電壓。由於R1的電阻值比較大,15V位置的電流=(24V-15V)/6K=0.0015A=1.5mA,電流是非常小的,沒法給其它裝置供電。如果我們把R1/R2的電阻值縮小100倍,當然也可以得到比較大的小流,但是電阻的功率就很大了。

    當R1=60R,R2=100R時,15V位置的電流=(24V-15V)/60=0.15A=150mA,R1工作時消耗功率=015*0.15*60=1.35W,R2工作時消耗功率=15*15/100=2.25W,由此可見,把分壓電阻阻值縮小,雖然可以得到較大的輸出電流,但損耗的功率非常大。

    所以我們在設計電源時,都會使用電源轉換晶片來獲得比較高效率的電壓轉換,並不會直接使用電阻來分壓。

    電阻分壓有什麼用?

    雖然電阻分壓不能用於設計電源,但可以用於電壓訊號獲取。比如NTC測溫時,我們就用電阻進行分壓

    比如使用AMS1117設計電源時,也會用到電阻分壓來提供反饋訊號。

    所在在不需要較多電流的應用場合,我們都可以用電阻分壓來得到需要的電壓訊號。

  • 7 # 四重奏6028217

    處在串聯位置的電阻,只要有電流透過就會有壓降,這就是電阻的分壓功能。因此是可以用電阻來降低電壓的。

    根據歐姆定律,電阻上的壓降和電流、阻值均成正比,既:U=lxR 。根據題意只要分壓電阻和負載電阻之比等於分壓電壓和負載電壓之比就可以。比如透過分壓把24V降為15V,既可用9Ω和15Ω電阻串聯,也可用9KΩ和15KΩ串聯,都可以從24V電源裡分得9Ⅴ和15Ⅴ兩組電壓。但這樣分得的兩組電壓是沒有能力帶負載的,因為負載的介入相當於又加入了一個電阻,原來的平衡就會被打破。所以要把負載和原分壓電阻加在一起統籌考慮,才能得到所需電壓。這樣就要首先要透過測電流的方式,把題主的15Ⅴ電器等效為一個電阻。比如這個電器的電流是0.1A,那麼它的內阻就是15Ⅴ/0.1A=150Ω,故用90Ω電阻與之串聯,即可得到15V電壓。

    由此可見,用電阻降壓最重要的就是要有穩定的電流,否則電阻上的壓降值也不能確定。這就是說對於工作電流不斷變化的負載是不能來用電阻降壓的。

    所以用電阻降壓要注意以下幾點:①電器的電流必須穩定不變。比如電機類、音響類等就不能用電阻降壓。否則在輕載時,分壓電阻失去降壓作用,有可能燒毀電器。②這種降壓從本質上講不是真正的降,而是用電阻把高出的部分“吃掉”,所以不適合大電流大壓差場合。像題中講的9Ⅴ壓降以不超0.5A為宜。③若電流較大或壓差過高,最好還是採用穩壓器件。

    總結: 電流小且波動不大可配合穩壓二極體;電流稍大用7815或317類線性ⅠC;高壓差大電流採用DC一DC模組。這些網上都有銷售,價格不貴,使用方法也很簡單。以上是我的回答。

  • 8 # 農牧守護人

    根據矽二極體0.6至0.7伏的正向壓降的原理,在電路中串上若干個二極體即可得到所需的電壓,電流隨管子的工作電流而定。

  • 9 # 遍覽古今

    這樣做有兩大問題:一,效率低,負載消耗的能量也許不到電源輸出能量的1/2!二,如果電路處理不好的話,負載過小時電壓會超過15伏;負載過大時,電壓會降低太多。

  • 10 # peng276707603

    可以,得分情況,如果所需的電流非常小的話,這種方式沒問題。如果電流較大時用這種方式能做到但是損耗特別大。如果所用的負載電流是動態的話這種分壓方式會導致分壓隨電流的變化而變化,不是穩定的電壓。

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