在電路設計過程中,根據不同的需要,我們應該選擇不同的電阻來調節特性和性能要求,比如你高電壓,大電流和大功率的電路,我們就需要先用到特殊的電阻器來滿足設計要求,下面我們來簡單的講解一下調節電阻的使用方法。
以下的電路是一個齊納二極管為負載提供恒定穩壓電源,電阻用以提供最小電流,以保持二極管處于擊穿狀態,提供負載電流。這種電路一般常用于功率低,供電電壓和負載都穩定的電路,如果電流或電壓突然變化,很可能會超過齊納二極管的工作區間,一般來說,這種電路的電阻選擇,只要符合額定功率和負載的功率,以及二極管的功率就可以了。
在電壓不穩或者功率不穩的電源電路里,串聯電路可以使用傳輸晶體管,來控制電流的穩定,并且降低電壓的數值
以下的電路通常使用ic或低壓差穩壓器來調節負載輸入,有兩個電阻形成分壓,如果電路有固定輸出,那么分壓器就會與內部,對于其他元件可以在外部放置1到2個電阻。
串聯電路上的元件和負載都會消耗功率,線性電源的能效比會比較低,如果負載上升壓增加,那么整個電路的效率就會進一步降低。為了提高效率,我們通常使用電源拓撲結構,開關電源(SMPS)采用未經調節的輸入直流電壓,并以高頻率(10kHz至1MHz)進行切換。占空比決定整流和平滑后的直流輸出電壓。SMPS輸出的調節也使用分壓器,但是要調節開關頻率和占空比。通過避免線性穩壓器壓降帶來的損失,SMPS可實現高達95%的效率。由于高頻變壓器和濾波器/儲能電容器尺寸要小得多,SMPS也可能比類似功率的線性AC-DC電源設計更緊湊。
SMPS的主要缺點是它要求必須有最小負載,空載狀態可能會損壞電源。為避免這種情況,設計人員經常使用一個功率電阻作為假負載。如果主負載斷開,該電阻器可以用于吸收最小的特定負載電流。當然,假負載電阻也會有功耗,從而影響整體電源效率,因此在選定電阻時需要考慮這個因素。規避該問題的另一種方法是當負載開路時在輸出端使用分流電阻。出于安全目的,SMPS設計也會采用其它電阻器。低阻值、高功率電阻器通常可防止過壓情況。而限流設計則可防止短路。
此類開關技術也可以用于DC-DC轉換器設計,將直流電壓的一個值調節為另一個值。降壓轉換器在工作原理上非常類似于前述的SMPS設計。升壓轉換器則使用電荷泵技術輸出比輸入端更高的電壓。這兩種技術都使用類似方法來調節輸出電壓并提供電路保護。
電阻器
1.放電電阻器主要功能是對電路中的電容器進行放電,在使用過程中和負載并聯,電源關閉時,電容器保持充電狀態,可能會對用戶造成影響,所以需要放電,我們只要考慮兩點因素,第一是高阻值,第二次能快速放電。
2.浪涌限制電阻器的儲能電容器充電時可能引起的浪涌電流量。這些電阻通常阻值很低,并且與交流電源線串聯。對于更高功率的電源,常常會使用負溫度系數電阻器,電阻阻值和溫度成反比,缺點是必須在工作時間要高溫。有一種可能是用脈阻電阻器,這種電阻器的功率很小。
3.平衡電阻器用于在使用多個電源時調制負載電流,在并聯電路設計中,使用多個轉換器,有低功耗,節約成本的優點。但是這類電路,不能簡單的把負載連接在一起,使用平衡電阻器可以很好的平衡各負載的輸出。
4.高壓分壓器用于向調節電路提供反饋。這些電阻器通常還有其它次要作用,例如監測除顫器中的高壓電源,以及為儲能電容器充電并在期望的充電電平下關斷電源。
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原文標題:進階電路必學技能,特殊電阻使用方法!
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