在电路设计过程中,根据不同的需要,我们应该选择不同的电阻来调节特性和性能要求,比如你高电压,大电流和大功率的电路,我们就需要先用到特殊的电阻器来满足设计要求,下面我们来简单的讲解一下调节电阻的使用方法。
线性稳压器
以下的电路是一个齐纳二极管为负载提供恒定稳压电源,电阻用以提供最小电流,以保持二极管处于击穿状态,提供负载电流。这种电路一般常用于功率低,供电电压和负载都稳定的电路,如果电流或电压突然变化,很可能会超过齐纳二极管的工作区间,一般来说,这种电路的电阻选择,只要符合额定功率和负载的功率,以及二极管的功率就可以了。
在电压不稳或者功率不稳的电源电路里,串联电路可以使用传输晶体管,来控制电流的稳定,并且降低电压的数值
以下的电路通常使用ic或低压差稳压器来调节负载输入,有两个电阻形成分压,如果电路有固定输出,那么分压器就会与内部,对于其他元件可以在外部放置1到2个电阻。
开关电源
串联电路上的元件和负载都会消耗功率,线性电源的能效比会比较低,如果负载上升压增加,那么整个电路的效率就会进一步降低。为了提高效率,我们通常使用电源拓扑结构,开关电源(SMPS)采用未经调节的输入直流电压,并以高频率(10kHz至1MHz)进行切换。占空比决定整流和平滑后的直流输出电压。SMPS输出的调节也使用分压器,但是要调节开关频率和占空比。通过避免线性稳压器压降带来的损失,SMPS可实现高达95%的效率。由于高频变压器和滤波器/储能电容器尺寸要小得多,SMPS也可能比类似功率的线性AC-DC电源设计更紧凑。
SMPS的主要缺点是它要求必须有最小负载,空载状态可能会损坏电源。为避免这种情况,设计人员经常使用一个功率电阻作为假负载。如果主负载断开,该电阻器可以用于吸收最小的特定负载电流。当然,假负载电阻也会有功耗,从而影响整体电源效率,因此在选定电阻时需要考虑这个因素。规避该问题的另一种方法是当负载开路时在输出端使用分流电阻。出于安全目的,SMPS设计也会采用其它电阻器。低阻值、高功率电阻器通常可防止过压情况。而限流设计则可防止短路。
此类开关技术也可以用于DC-DC转换器设计,将直流电压的一个值调节为另一个值。降压转换器在工作原理上非常类似于前述的SMPS设计。升压转换器则使用电荷泵技术输出比输入端更高的电压。这两种技术都使用类似方法来调节输出电压并提供电路保护。
电阻器
1.放电电阻器主要功能是对电路中的电容器进行放电,在使用过程中和负载并联,电源关闭时,电容器保持充电状态,可能会对用户造成影响,所以需要放电,我们只要考虑两点因素,第一是高阻值,第二次能快速放电。
2.浪涌限制电阻器的储能电容器充电时可能引起的浪涌电流量。这些电阻通常阻值很低,并且与交流电源线串联。对于更高功率的电源,常常会使用负温度系数电阻器,电阻阻值和温度成反比,缺点是必须在工作时间要高温。有一种可能是用脉阻电阻器,这种电阻器的功率很小。
3.平衡电阻器用于在使用多个电源时调制负载电流,在并联电路设计中,使用多个转换器,有低功耗,节约成本的优点。但是这类电路,不能简单的把负载连接在一起,使用平衡电阻器可以很好的平衡各负载的输出。
4.高压分压器用于向调节电路提供反馈。这些电阻器通常还有其它次要作用,例如监测除颤器中的高压电源,以及为储能电容器充电并在期望的充电电平下关断电源。
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