Wie kann man die Gleichspannung mit Widerständen reduzieren?

Die kurze Antwort lautet: "Tu das nicht."

Die an einem Widerstand abfallende Spannung ergibt sich aus dem Ohmschen Gesetz: V = I R.

Wenn Sie also genau wissen, wie viel Strom Ihr Gerät ziehen wird, können Sie einen Widerstand wählen, der genau 7,5 V abfällt, und 4,5 V für Ihr Gerät belassen, wenn dieser Strom durch ihn fließt. Wenn sich jedoch der Strom durch Ihr Gerät ändert oder wenn Sie mehr als ein System erstellen möchten und nicht jedes Gerät in der Stromaufnahme genau gleich ist, können Sie mit nur einem Widerstand keine konstanten 4,5 V am Gerät erhalten.

Ihre anderen Optionen umfassen

• Ein Linearregler. Dies ist im Grunde ein variabler Widerstand, der seinen Wert anpasst, um den Ausgang dort zu halten, wo Sie ihn haben möchten. Dies ist wahrscheinlich nur dann eine gute Lösung, wenn Ihr Gerät sehr wenig Strom verbraucht (vielleicht bis zu 100 mA).

• Ein Shunt-Regler. Dies bedeutet, dass Sie einen Widerstand verwenden, um die Spannung wie von Ihnen vorgeschlagen zu senken, aber dann ein zusätzliches Gerät parallel zur Last hinzufügen, um die Spannung zu steuern. Der Shunt-Regler passt seinen Strom (innerhalb von Grenzen) an, um den Strom durch den Widerstand korrekt zu halten, um die gewünschte Ausgangsspannung aufrechtzuerhalten.

• Ein Schaltregler. Dieser verwendet einige Tricks, um Ihre gewünschte Ausgangsspannung mit viel besserer Energieeffizienz als ein Linearregler zu erzeugen. Dies ist wahrscheinlich die beste Wahl, wenn Ihr Gerät mehr als 10 oder 20 mA Strom benötigt.

Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, können Sie die Gleichspannung durch (Hochleistungs-Aluminium-) Widerstände [>50 Watt] reduzieren.

• Ihre Batterie reicht aus, um mindestens das 20-fache (oder viel mehr) Strom für Ihre Last zu liefern.
• Stromausfall ist kein Problem.
• (Über)Heizung ist kein Problem oder ein guter Kühlmechanismus für Widerstände.
• Selbst der niedrigste Widerstand Ihrer Last ist viel (20x oder mehr) höher als die Aluminiumwiderstände.

Hinweis: 20x ist nur eine künstliche Zahl, die tatsächliche Zahl hängt davon ab, wie viel % Spannungsschwankung Ihre Last tolerieren kann.

Zwei Widerstände können verwendet werden, wie von @efox29 erklärt. Das einzige Problem bei dieser Konfiguration ist der Strom, der durch die Last fließt. Das Anschließen einer Last ändert die Ausgangsspannung, da ein gewisser Strom durch die Last fließt.

Eine einfache Lösung für mich ist ein Spannungsfolger , der an den Ausgang der beiden Widerstände angeschlossen ist. Dies liefert eine hohe Eingangsimpedanz und daher:

1. Die Ausgangsspannung beträgt konstant 4,5 V

2. Der als Spannungsfolger verwendete Operationsverstärker versucht, so viel Strom bereitzustellen, wie die Last erfordert.

Hier ist ein Bild von dem, was ich meine:

Verbinden Sie den Ausgang zwischen zwei Widerständen mit Vin in dieser Konfiguration und dann sollte der Ausgang ein konstanter Wert sein und der Operationsverstärker wird die Last mit dem erforderlichen Strom versorgen.

Nehmen Sie einfach 7805 vom Markt und verbinden Sie Pin Nummer 1 mit Plus und Pin 2 mit Minus und nehmen Sie den Ausgang von Plus von Pin Nummer 3 und Negativ von Pin Nummer 2 und halten Sie den Abstand des Ausgangskabels von 1,5 Meter vom Ausgangsanschluss der Versorgung zur Last.

Schauen Sie sich das Schema von electro103 oben an. Sie müssen vier Zahlen kennen: den maximalen Strom, den Ihr Gerät ziehen kann, den minimalen Strom, den es ziehen wird, die maximale Spannung, der es standhalten kann, ohne zu einer stinkenden Wolke zu verdampfen, und die minimale Spannung, die es benötigt, um zu funktionieren. Ohne diese vier Zahlen können Sie keinen resistiven Spannungsteiler entwerfen.

Beachten Sie, dass eine solche Anordnung sehr ineffizient ist und zu einer großen Wärmeentwicklung in den Vorwiderständen führen kann.