Divisor de voltaje con corriente de carga variable

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Tengo una pregunta fácil que creo que podría estar pasando por alto.

La pregunta que me dieron fue:

Se utiliza una fuente de alimentación de 15 V para alimentar un dispositivo de 6 V, 500 mA. El dispositivo consume 500 mA a la tensión nominal, pero funcionará correctamente con una variación de voltaje de +/- 20%. Diseñe el divisor de voltaje apropiado. Tenga en cuenta que el requisito de carga actual es variable y no siempre 500 mA (editado nuevamente para mayor claridad sobre lo que se me dijo sobre la pregunta).

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Mi pregunta es: ¿Qué debo tener en cuenta al diseñar el circuito?

  1. ¿Diseño el circuito de modo que la "Ley de Ohm \ $ V_t / R_t = I \ $ current" sea al menos 500 mA y también me asegure de que el dispositivo reciba 4.8 - 7.2V al mismo tiempo al elegir ¿Los valores correctos de resistencia?

  2. O, ¿puedo diseñar el circuito (ignorando la corriente, pero asegurándome de que la corriente general en el circuito sea superior a 500 mA) tomando solo en cuenta el voltaje? Con esto quiero decir que asumo que, a 500 mA en el circuito, habrá una caída de voltaje de tal o cual basado en los valores de la resistencia.

Si este es el caso, ¿ignoro la "Ley de Ohm \ $ V_t / R_t = I \ $ current"?

Como una pregunta de seguimiento: ¿Debo considerar la "ecuación del divisor de voltaje descargado", es decir, \ $ V_ {out} = V_ {in} \ left (\ frac {R2} {R1 + R2} \ right) \ ¿O puedo simplemente trabajar con las caídas de voltaje en 100 mA y 500 mA, asegurándome de que la caída de voltaje en \ $ R2 / RL \ $ esté entre 4.8 y 7.2V?

    
pregunta metropolis

1 respuesta

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¿Qué tengo en cuenta al diseñar el circuito?

Piénsalo bien.

  • El voltaje de carga será más alto cuando la corriente sea más baja
  • La tensión de carga será más baja cuando la corriente sea máxima.
  • Le dan la especificación de corriente de carga alta y baja, así como la especificación de voltaje de carga alta y baja.

Entonces, tienes dos puntos en la línea de carga. Esto le permitirá calcular la resistencia equivalente (resistencia de Thevenin) del divisor de voltaje, así como el factor de división de voltaje \ $ \ frac {R_2} {R_1 + R_2} \ $.

¿Puedes tomarlo desde aquí?

  

Edité la pregunta para eliminar la parte de fluctuación actual. yo era   Solo se le advirtió que lo tenga en cuenta, no era parte de la pregunta real.

Como hay dos valores de resistencia para elegir, necesita dos especificaciones independientes. Ciertamente, una de esas especificaciones es que la tensión debe estar dentro del 20% de 6V cuando la corriente de carga es de 500 mA.

Si forma el circuito equivalente de Thevenin de las resistencias divisoras de voltaje y fuente de 15 V, se verá que la tensión a través del resistor de carga viene dada por

$$ 15V \ frac {R_2} {R_1 + R_2} - I_L \ cdot R_1 || R2 $$

Entonces, necesitas otra especificación. Un enfoque sería limitar la tensión del circuito abierto para que sea 20% más alta que la tensión nominal.

$$ 15V \ frac {R_2} {R_1 + R_2} = 7.2V $$

Ahora tienes dos ecuaciones y dos incógnitas:

$$ \ frac {R_2} {R_1 + R_2} = \ frac {7.2} {15} $$

$$ R_1 || R_2 = \ frac {7.2 - 6} {0.5A} $$

Este es solo un ejemplo de cómo elegir una restricción razonable adicional para especificar de manera única los valores de resistencia. Podría elegir razonablemente una restricción adicional diferente.

    
respondido por el Alfred Centauri

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