24V轉15V,不用轉換芯片,用電阻分壓可以嗎?

明亮的sky

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:

  1. 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;
  2. 負載很小,例如uA級;
  3. 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。


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24V電壓轉成15V電壓,若負載電流在μA級,利用兩個數十到上百Ω的電阻分壓來獲得15V是可以的,但實際中沒人這樣設計電路,因為電阻分壓耗電太大,電能利用率不高。

穩壓管穩壓電路。

一般對於幾十mA以下的小電流負載(譬如用NE5532構成的前置放大器),可以使用15V的穩壓二極管構成一個簡單的15V穩壓電路。如上圖所示,RL為小電流負載,1N4744為15V/1W的穩壓二極管。採用穩壓二極管穩壓,這樣即使負載電流有一定的變化,RL兩端的電壓也是穩定的15V電壓(若用電阻分壓,當負載電流變化時,負載兩端的電壓也會發生變化)。
LM7815構成的24V轉15V穩壓電路。

對於工作電流變化較大的負載,建議還是採用三端穩壓集成電路LM7815構成一個簡單的15V穩壓電路較好。如上圖所示,整個電路只需要兩個濾波電容及一個LM7815即可。
1N4744穩壓二極管。

採用LM7815構成的15V穩壓電路,只要元件良好,焊接無誤,不需調試,即可正常工作,其最大輸出電流可達1.5A。製作時要注意,在大電流輸出時,LM7815要加個面積合適的散熱片。


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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採樣電路中被採用。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。


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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,算出來能夠通過的最大電流就是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芯片像7815之類的穩壓管,還有穩壓二極管等等還是有很多方法的。


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24V轉15V,可以不用轉換芯片,用電阻分壓,另外只需增加功率三極管進行電流放大,兩隻三極管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管,可以多個並聯固定於鋁片製作的大面積散熱器之上,所有元件如圖連接,只需輸入端連接24V電源(注意連接極正確),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,調節時用電壓表連接輸出端,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。



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小電流穩定電流可以。大電流電阻消耗過大,得不償失。假如負載電流在50ma左右,電阻則需要分壓9v,電阻值選180歐姆(1w)即可。


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根據你的需求描述,你是想實現一個DC轉化電源,這種方式肯定不行。

這種方式在沒有外部負載的情況下,確實可以測量到15v的電壓,但是,一旦接入負載,就相當於在電路中並聯一個等效電阻。我們知道,電阻越並越小,這時兩端的電壓,不會再是15V,因此外部電路就無法正常工作。如果想要外部電路正常工作,還是得加入電源轉換電路。


蟻哥愛科技

要求較高的話,可以看看黑白電視機電源供電穩壓方法!那個是18伏轉12伏,和這個通用,只需調整電位器即可改變電壓輸點,滿足一般大多數電流需要,小電流也不需要另加散熱片。如果越要電壓特別精準,輸出管可並連輸出功率電阻,既能提高輸出電流,還能減輕功率管負擔,比較放大管供電也可以用後面輸出快速取樣,快速穩壓…


力通科技論壇

除非很特殊的情況,不然不行。不同的電流下,電阻的分壓是不同的,沒有辦法保證電器穩定工作。

如果電器耗電量很小可以考慮78(9)15。電流稍大就必須加散熱片了,如果上百毫安,還可以在7815基礎上串聯個大功率電阻適當分壓。

當然最好還是用DC-DC電路,安培級電流都可以實現。


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如果15V的負載是恆定電流的負載,比如說是一個照明燈,就可以直接用電阻降壓,獲得15V的供電。但這個降壓電阻要考慮功耗承受能力,電阻的功率為電壓與電流的乘積。它工作時要發熱,所以還要考慮散熱空間的問題。


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