劉堅強電子學《看懂電子電路圖》3-2 看懂電阻串聯電路

2021-01-09 劉堅強官方網站

從上一講的學習，我們知道電阻串聯電路是電子電路中的一個基本構成單元。因此，進行看圖時，可以首先在電路中找到這個基本電路，然後根據該電路的功能，來掌握它在整個電路中的作用，這是看懂電阻串聯電路的方法。

下面我們來實際看一下電阻串聯電路，先從大家最熟悉的開始，這是穩壓控制電路中的電阻串聯電路，也叫取樣電路（如圖3-2-1所示）。

圖3-2-1 取樣電路

為了看得更清楚，可以把它從電路中剝離出來。根據上一講的基本電路，它應該要有這幾個要素：電源正負極、開關、至少兩個電阻。

這裡的電源正極是+19V，負極是地，開關就是這個（如圖3-2-2所示）。

圖3-2-2 電路中的開關

一插上電就相當於閉合開關，兩個電阻為R16、R17，我們只是找串聯電阻，旁邊不符合條件的其它電阻不要管，剝離後就是這個樣子（如圖3-2-3所示）。

圖3-2-3 簡化的取樣電路

精密穩壓器基準電壓2.5V是固定的，電源正極的電源電壓經串聯電阻R924和R929分壓後，加到TL431參考極R上也是要2.5V。

從上節課的基礎知識，每個電阻上電壓根據相應電阻值的大小按比例進行分配，這兩個電阻阻值相等，那分得的電壓是一半，當然為2.5V。

這裡也是一樣的結構（如圖3-2-4所示），會不會等於2.5V呢？

圖3-2-4 取樣電路的電壓

可以算一算，這個電壓U17=R17/（R16+R17）×U總，即10kΩ除以78kΩ乘以19V，10÷78×19≈2.435897，算出來的值接近2.5V。實際上輸出電壓會稍稍比19V高一點，那這裡剛好是2.5V。

很多同學可能對於這樣公式很頭痛，也記不住，怎麼辦？我這裡為大家準備了電阻分壓計算程序（如圖3-2-5所示）。

圖3-2-5 電阻分壓計算程序

Vin是輸入電壓，Vout是輸出電壓，R1、R2是串聯電阻，現在要算的是Vout。

Vin 19V，R1 68K，R2 10K，點一下Vout，就自動算出來了電壓值，同樣的約等於2.435897（如圖3-2-6所示）。

圖3-2-6 計算Vout電壓值

知道這種方法後，在設計電路就可以靈活運用，通過調整串聯電阻的數量或改變串聯電阻的阻值，來實現我們想要的功能。

打個簡單的比方，這是一個很常見的小功率直流穩壓電源電路（如圖3-2-7所示）。

圖3-2-7 小功率直流穩壓電源電路

它的主要功能是把220V交流市電變成多路直流電壓，前面部分省略了，重點是看懂電阻串聯電路。

這裡由6個電阻組成串聯電路，可以實現分壓功能，當然後面還可以串電阻，在這部分設有5個輸出點，當開關設在不同的點上，就可以輸出不同的電壓，來實現直流電壓可變的功能。

LM350T是一個穩壓器（如圖3-2-8所示）。

圖3-2-8 穩壓器LM350T

第3腳輸入，第2腳輸出，第1腳可調。當開關設在現在這個位置，就相當於把一個30Ω的電阻接在了穩壓器的調整腳，其它的5個電阻被短路，穩壓器輸出1.5V電壓。

當開關打到這個輸出點時（如圖3-2-9所示）。

圖3-2-9 3V輸出點

相當於把一個30Ω和一個180Ω的電阻串聯，接在穩壓器調整腳，其它4個電阻被短路，穩壓器輸出3V電壓。

就這樣，通過調整電阻數量和改變電阻值，來控制穩壓器輸出不同的電壓值。如果放在這裡輸出5V或者6V，大家算一算，最左邊的問號裡電壓該是多少V（如圖3-2-10所示）？

圖3-2-10 問號裡的電壓值

有了這個理論基礎之後，大家在維修中就可以靈活運用了。比如說在檢修電路時，發現一個20kΩ的電阻壞了，手頭沒有這一阻值的電阻，但有兩個10kΩ的電阻，那把兩個10kΩ電阻串聯後，就能得到所需要的20kΩ電阻。

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