¿Cómo reducir el voltaje de CC utilizando resistencias?


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¿Cómo se podría utilizar una fuente de alimentación de 12 V CC para alimentar algo que necesita resistencias de 4,5 V CC? ¿Hay alguna manera de determinar cuánto agregar un resistor reduciría el voltaje?

Respuestas:


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La respuesta corta es "no hagas eso".

El voltaje que cae una resistencia viene dado por la Ley de Ohm: V = I R.

Entonces, si sabe exactamente cuánta corriente consumirá su dispositivo, puede elegir una resistencia para dejar caer exactamente 7.5 V y dejar 4.5 V para su dispositivo, cuando esa corriente se ejecute a través de él. Pero si la corriente a través de su dispositivo está cambiando, o si desea hacer más de un sistema y no todos los dispositivos son exactamente iguales en el consumo de corriente, no puede obtener constantemente 4.5 V en el dispositivo usando solo una resistencia.

Sus otras opciones incluyen

  • Un regulador lineal. Esto es básicamente una resistencia variable que ajustará su valor para mantener la salida donde la desee. Probablemente esta sea solo una buena solución si su dispositivo consume muy poca energía (quizás hasta 100 mA).

  • Un regulador de derivación. Esto significa usar una resistencia para bajar el voltaje como sugiere, pero luego agregar un dispositivo adicional en paralelo con la carga para controlar el voltaje. El regulador de derivación ajustará su corriente (dentro de los límites) para mantener la corriente a través de la resistencia correcta para mantener el voltaje de salida deseado.

  • Un regulador de conmutación. Esto utiliza algunos trucos para generar el voltaje de salida deseado con una eficiencia energética mucho mejor que un regulador lineal. Esta es probablemente la mejor opción si su dispositivo necesita más de 10 o 20 mA de corriente.


@Photon: ¿No es posible "calcular" qué resistencia necesitará para dejar caer 7.5V desde 12V DC sin conocer la corriente (amperios)?
cpx

@cpx No, no es posible.
The Photon

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@cpx, si tiene más preguntas, debe publicarlas como preguntas. Pero mirando sus preguntas pasadas, le recomiendo que encuentre un libro de texto decente (tal vez un texto de física de primer año o allaboutcircuits.com) y obtenga una comprensión básica de lo que se entiende por términos como diferencia de potencial , corriente y potencia primero.
The Photon

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Si se cumplen estas condiciones, puede reducir el voltaje de CC mediante resistencias (aluminio de alta potencia) [> 50 vatios]

  • Su batería es suficiente para suministrar al menos 20x (o mucho más) de corriente para su carga.
  • La pérdida de potencia no es un problema.
  • (Sobre) El calentamiento no es un problema o tiene un buen mecanismo de enfriamiento para las resistencias.
  • Incluso la resistencia más baja de su carga es mucho (20x o más) más alta que las resistencias de aluminio.

Nota: 20x es solo un número artificial, el número real depende de cuánto% de variación de voltaje puede tolerar su carga.

ingrese la descripción de la imagen aquí


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Se pueden usar dos resistencias como lo explica @ efox29, solo el único problema con esa configuración es la corriente que pasa por la carga, la conexión de una carga cambiará el voltaje de salida porque algo de corriente fluirá a través de la carga.

Una solución simple para mí es un seguidor de voltaje conectado a la salida de las dos resistencias, esto proporcionará una alta impedancia de entrada y, por lo tanto:

  1. el voltaje de salida será constante 4.5V

  2. el opamp utilizado como seguidor de voltaje intentará proporcionar tanta corriente como lo requiera la carga.

Aquí hay una foto de lo que estoy hablando:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Conecte la salida entre dos resistencias a Vin en esta configuración y luego la salida debe ser un valor constante y el amplificador operacional proporcionará la carga con la corriente requerida.


Esto parece una solución muy natural y flexible. ¿Cuáles son los inconvenientes?
ConvexMartian

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El inconveniente principal es que (la mayoría) los amplificadores operacionales no están diseñados para generar corrientes significativas. Además, en mi humilde opinión, en el momento en que haya insertado un amplificador operacional, es posible que haya bloqueado un IC de fuente de alimentación / regulador y haya terminado con él.
John U

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Simplemente tome el 7805 del mercado y conecte el pin número 1 con positivo y conecte el pin 2 con negativo y tome la salida del positivo del pin número 3 y el negativo del pin número 2 y mantenga la distancia del cable de salida a 1,5 metros del terminal de salida del suministro a la carga.


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¿Podría explicar en detalle sobre "mantener la distancia del cable de salida a 1,5 metros del terminal de salida del suministro a la carga"?
Huy.PhamNhu

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Mira el esquema de electro103 arriba. Necesita conocer cuatro números: la corriente máxima que su dispositivo puede extraer, la corriente mínima que extraerá, el voltaje máximo que puede soportar sin vaporizarse en una nube maloliente y el voltaje mínimo que necesita para funcionar. Sin estos cuatro números, no puede diseñar un divisor de voltaje resistivo.

Tenga en cuenta que tal disposición es muy ineficiente y puede generar un gran calor generado en las resistencias de caída.


Esto no responde a la pregunta de casi cinco años de John, a la que ya tiene una respuesta aceptada.
winny

Seguro comprobaré la edad de cualquier pregunta futura antes de responderlas. Los votos negativos son alegremente aceptados. Por lo que vale, creo que es hora de terminar mi carrera de ingeniería y entrar en algo útil como la ley o los bienes raíces. La escasez de trabajadores STEM puede resolverse mediante la recontratación de algunos de los millones que fueron despedidos.
richard1941
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