怎样可以把24伏电压降到5伏,不用太复杂的?(关于电压降低的方法和原理)
关于电压降低的方法和原理
首先,我觉得这是一个非常好的问题,也是很多小白用户困惑之处,下面我将根据自己的经验认真回答这个问题。
1831年8月29日,法拉第利用一个直径6寸的铁环,外面绕着二个铜线圈,其中一个线圈的一端接到伏特电池,另一个线圈则接到电流计。当电池一通电流,电流计上也马上出现短暂反方向的电流。这个著名的实验就是史上第一个变压器。
发电厂发出的电能往往需经远距离传输才能到达用电地区,为了降低线路损耗,需用变压器将发电机端的电压升高以后再输送出去,在受电端又必须经变压器将高电压降低到配电系统适用的电压。
变压器通过闭合铁芯,利用互感现象实现了电能(U、I)到磁场能(变化的磁场)再到电能(U2、I2)转化。
闭合铁芯实现了电能---磁场能---电能的转换,由于原副线圈中的电流共同产生的磁通量绝大部分通过铁芯,使能量在转换过程中损失很小,为了便于研究,物理学中引入了一种理想化模型-------理想变压器。即略去原、副线圈中的电阻和各种电磁能损失的变压器。下面我们定量分析理想变压器的变压规律。
既然在导体的两端加上电压,导体中才有电流,那么,导体中的电流跟导体两端的电压有什么关条呢?
欧姆定律的内容:
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
据部分电路的欧姆定律知,电阻俩端的电压屿电流/成正比,即/R,其/-图线是一条过原点的直线。
根据欧姆定律可知:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。人体是导体,当人体两端电压增大时,通过人体的电流就越大。当通过人体的电流大过一定程度时,对人体就会产生危害。实践证明,只有不高于36V(≤
36V)的电压才是安全的。一切高于36V的电压都有可能对人体造成伤害,甚至致命。高压输电线的电压可高达几万伏甚至几十万伏,即使不接触,也会使人致命,因此对于高压输电线我们绝不能靠近。
同样由欧姆定律可知:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。对人体而言,皮肤干燥时的电阻比潮湿的电阻大几十倍。因此在发生触电事故时,潮湿的皮肤更易产生危害。另外,湿手触摸带电用电器时,水会流入用电器中,易使人体与电源相连,造成危险。因此,用湿手触摸电器是十分危险的。
因此我们可以通过在线路中增加电阻实现24伏电压降到5伏
四种将24V降至5V的方法与其特点分析
把24v降到5v的方法大体上可分为四种:
①电阻分压法
这是最简单的一种降压办法。它是利用串联电阻分压原理来工作的。根据欧姆定律可知U=Rl,由于在串联电路里电流都相等,所以阻值之比就等于电压之比。假如负载是内阻是50Ω的5V继电器,那么我们可以用一个190Ω的电阻与之串联就可得到5v电压。但电阻功耗已达到19v²/190Ω=1.9W,所以这种方法不能用于更大电流的场合。另外负载内阻不稳也不适用,不然内阻变化时电压也会变。
②二极管稳压
这是一种电路中常见的稳压方式。它是利用二极管的反向击穿现象来工作的。这种击穿又称为齐纳击穿,是一种可逆、可恢复的击穿现象。只要不超过二极管的功率极限就可以正常工作。它与上面介绍的电阻降压相比,最大的优点是电源电压或负载内阻小幅变化时仍能维持电压不变。它的缺点是又多了一个二极管耗电。用二极管稳压应提前计萛一下,让负载和R之间分到的电压略高于5V,此时再接入二极管功耗最低。
用以上两种方式降压主要应考虑R的功耗,一般不超两瓦为宜。否则易导致电路板过热,存在安全隐患。
③线性模块
线性降压从本质上讲和第一种电阻分压模式很类似,只不过把“R”变成了可调电阻,由一只看不见的 “手”不停的进行调整,以保持输出电压不变。因此它的最大问题也是要考虑模块的整体功耗,因为在这个电路里功效是固定的既:5/24=20.8%,也就是说有大约80%的电能要被降压模块吃掉(实际还要略低一些,因为模块本身也要耗电)。一般情况下模块功耗超过1W就一定要加散热片,但尽可能不要超过10 W。
④开关模块
这是一种效率很高的降压模式,效率一般都在90%以上,电路虽然稍复杂些,但有很多成品销售,价格也很便宜。所以相对说使用方法倒是最简单的。以上降压方案中,前三种效率较低,适用功耗不高的场合。但输出成份较为“干净”,不会对负的工作造成干扰。第四种效率较高,适合大功率场合。由于内部存在高频振荡器,有时会有干扰存在,使用时应多加注意。以上是我的回答。
版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 490382048@qq.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。