Как снизить мощность в цепи

Как понизить постоянное и переменное напряжение

В некоторых случаях возникает вопрос снижения напряжения до нужного уровня. Эта ситуация складывается, например, если есть источник питания, выходной уровень которого превышает допустимое значение для потребителя, или когда надо ограничить возможное напряжение, например, на датчике, во избежание выходе его из строя.

Принципы работы понижения напряжения

Уменьшить уровень напряжения на нагрузке можно различными способами. Эти методы зависят от рода тока, потребляемого устройством, от мощности нагрузки, желаемого КПД и т.п. Применяются в основном два способа снижения вольтажа:

1. Использование гасящих элементов (балласта).
2. Преобразование уровня.

В первом случае последовательно с нагрузкой включают дополнительный пассивный элемент, на котором падает излишек напряжения. Во втором применяют специальные устройства, преобразующие напряжение одного уровня в напряжение другого уровня (так можно не только снижать, но и повышать напряжение). У каждого метода есть свои преимущества и недостатки, и они зависят еще и от реализации способа.

Если применяется принцип формирования напряжения методом широтно-импульсной модуляции, то изменение уровня напряжения может производиться изменением (снижением) ширины импульса – вручную или автоматически через обратную связь.

Способы ограничения напряжения

На практике применяются различные решения для снижения напряжения. Каждое имеет свою область применения, а также собственные достоинства и недостатки.

Резистором

Самый простой способ снизить напряжение – включить последовательно с нагрузкой резистор. Получится делитель напряжения, одно плечо которого составляет балласт, а второе – нагрузка. Рассчитать сопротивление резистора можно по формуле R=U/I, где:

• R – требуемое сопротивление, Ом;
• U – требуемое падение напряжения;
• I – ток через нагрузку.

Надо учитывать, что дополнительный элемент будет ограничивать ток в цепи, по этой причине, возможно, придется точнее подобрать резистор до получения нужного значения напряжения на нагрузке.

Резистор в качестве гасящего элемента

Главный недостаток этого способа в том, что падение напряжения на резисторе зависит от тока, потребляемого нагрузкой. Если ток будет меняться, будет меняться и падение напряжения. Второй момент – на балласте рассеивается (бесполезно тратится) мощность, зависящая как от тока, так и от излишка напряжения (P=U*I). Резистор должен быть рассчитан на соответствующий режим.

Уменьшить влияние тока нагрузки можно с помощью делителя, оба плеча которого образуют резисторы. В этом случае напряжение на резисторах R1 и R2 разделятся пропорционально их сопротивлениям. Через верхний резистор идет ток делителя Iдел и ток нагрузки Iнагр, через нижний – только ток делителя. Если выбрать соотношение резисторов делителя и нагрузки так, чтобы сопротивление нагрузки было минимум на порядок выше сопротивления резистора нижнего плеча, то изменение тока нагрузки будет мало влиять на падение напряжения на параллельной цепи из резистора и нагрузки. Недостаток такой схемы – большой бесполезный расход мощности через резисторы R1 и R2 – он тоже минимум на порядок будет выше мощности, потребляемой нагрузкой.

Снижение напряжения с помощью резистивного делителя

Оба подхода можно применять как в цепях переменного напряжения, так и постоянного.

Конденсатором

В цепях переменного тока вместо резистора можно использовать конденсатор. Преимущество такого построения схемы – теоретическое отсутствие тепловыделения, при этом нет необходимости решать проблему отвода тепла (на самом деле определённое выделение тепловой энергии имеет место в диэлектрике и зависит от его качества).

Конденсатор в качестве балласта

Можно включить конденсатор в качестве гасящего сопротивления – на нем упадет часть напряжения. Сопротивление, как функцию частоты и ёмкости, можно рассчитать по формуле Rx=1/(2*π*f*C), а падение напряжения, как U=I/(2*π*f*C), где:

• U – падение напряжения на гасящем элементе, В;
• I – ток в цепи, А;
• f – частота тока в цепи, Гц;
• С – емкость конденсатора, Ф.

Очевидно, что чем меньше ёмкость конденсатора, тем выше его сопротивление.

Требуемое же значение ёмкости рассчитывается по формуле С=I/(U*2*π*f*), где:

• С – потребная ёмкость, Ф;
• I – ток в цепи, А;
• U – требуемое падение напряжения на конденсаторе.

Для практических расчетов, возможно, придётся пересчитать все формулы для дольных (возможно, кратных) единиц – ёмкость в микрофарады, ток — в миллиамперы и т.д.

Источник

Как уменьшить ток, не уменьшая напряжения?

Как снизить ток без снижения напряжения?

Уменьшите силу тока цепи на добавление устройства переменного сопротивления или увеличить сопротивление на любом из уже имеющихся в цепи. К устройствам с переменным сопротивлением относятся транзисторы, полевые транзисторы и реостаты, которые представляют собой двухконтактные переменные резисторы. Уменьшите напряжение в вашей цепи, чтобы снизить силу тока.

Какими двумя способами можно уменьшить ток?

Ток в цепи прямо пропорционален разности электрических потенциалов, приложенной к цепи, и обратно пропорционален сопротивлению цепи. Уменьшение тока может быть выполнено уменьшение напряжения (выбор A) или увеличение сопротивления (выбор D).

Как уменьшить ток нагрузки?

Ограничение количества оборудование которые могут быть подключены к одной цепи, ограничивают ток нагрузки в цепи. Ограничьте количество розеток в каждой ответвленной цепи от трех до шести. Установите отдельные ответвления на чувствительные электронные нагрузки или нагрузки с высоким пусковым током.

Как уменьшить напряжение?

Самый простой способ уменьшить падение напряжения — это для увеличения диаметра проводника между источником и нагрузкой, что снижает общее сопротивление. В системах распределения электроэнергии заданное количество мощности может передаваться с меньшим падением напряжения, если используется более высокое напряжение.

Как вы контролируете ток?

Компоненты ограничения тока

1. Предохранитель и резисторы. Они используются для простого ограничения тока. .
2. Предохранители. Автоматические выключатели используются для отключения питания так же, как предохранители, но их реакция медленнее и может быть неэффективной для чувствительных цепей.
3. Термисторы. .
4. Транзисторы и диоды. .
5. Токоограничивающие диоды.

Каковы 10 способов экономии энергии?

31 способ экономии энергии и экономии электроэнергии

1. Выключите холодильник. .
2. Используйте энергоэффективные лампочки. .
3. Очистите или замените воздушные фильтры. .
4. Делайте полные нагрузки. .
5. Сушить на воздухе посуду и одежду. .
6. Готовьте на горелке подходящего размера. .
7. Сократите утечки воздуха в вашем доме.

Какие 5 способов сэкономить энергию?

5 простых способов экономии энергии сегодня

• Отключайте электроприборы перед сном. Даже когда ваши устройства выключены, они могут отсасывать электричество из вашей розетки. .
• Мойте посуду вручную. .
• Включите потолочные вентиляторы. .
• Выключайте свет в незанятых комнатах. .
• Выключите компьютер, когда закончите с ним.

Что используется для уменьшения тока в цепи?

Резистор имеет способность снижать напряжение и ток при использовании в цепи. Основная функция резистора — ограничивать ток. Закон Ома говорит нам, что увеличение номинала резистора приведет к уменьшению тока. Чтобы снизить напряжение, резисторы настроены в конфигурации, известной как «делитель напряжения».

Как уменьшить ток двигателя?

Согласно закону Ома (I = E / R или Amps = Volts / Ohms), если напряжение в цепи остается постоянным, а сопротивление увеличивается, ток должен уменьшаться. Пытаться добавление сопротивления к цепи, чтобы снизить выходной ток.

Как снизить нагрузку на двигатель?

10 советов по экономии энергии и денег с помощью электродвигателей

1. Мера. Фраза «Если вы не можете измерить это, вы не можете управлять» остается верным заявлением для электродвигателей. .
2. Узнайте об использовании энергии. .
3. Фиксированная скорость v Переменная скорость. .
4. Выключи это. .
5. Эффективный системный дизайн. .
6. Замедлять. .
7. Используйте энергосберегающие элементы управления двигателем. .
8. Правильно установите двигатели.

Как увеличить ток в цепи?

Транзисторы — это устройства, которые могут усиливать сигнал в цепи. Обычно он состоит из слоев германия или кремния. Транзистору для работы требуется очень небольшой ток, поэтому выделяется очень мало тепла. Однако тепло также зависит от его конфигурации.

Источник