Circuit divizor de tensiune

Un circuit divizor de tensiune sau potențial este utilizat în mod obișnuit în electronică, unde o tensiune de intrare trebuie convertită la o altă tensiune mai mică decât originalul. Acest lucru este foarte util pentru toate circuitele analogice în care sunt necesare tensiuni variabile, de aceea este important să înțelegem cum funcționează acest circuit și cum să calculăm valorile rezistențelor necesare pentru a face un circuit divizor de tensiune pentru a produce tensiunea dorită.

Material necesar

• Rezistor (1k - 1 nos, 10k - 1 nos)
• Baterie - 9V
• Multimetru
• Conectarea firelor
• Breadboard

Diagrama circuitului

Un circuit divizor de tensiune este un circuit foarte simplu construit doar de două rezistențe (R1 și R2) așa cum se arată mai sus în diagramele circuitelor. Tensiunea de ieșire necesară (V _OUT) poate fi obținută pe rezistorul R2. Folosind aceste două rezistențe putem converti o tensiune de intrare la orice tensiune de ieșire necesară.

NOTĂ: Tensiunea de ieșire (V _OUT) este întotdeauna mai mică decât tensiunea de intrare (V _IN)

Formula divizorului de tensiune

Să presupunem că, dacă curentul (I) din firul de ieșire este zero, atunci relația dintre tensiunea de intrare (V _IN) și tensiunea de ieșire (V _out) este determinată ca:

V _OUT = (V _IN * R ₂) / (R ₁ + R ₂)…. (Ecuația divizorului de tensiune)

Unde,

V _OUT = Tensiune de ieșire

V _IN = Tensiunea de intrare

R ₁ = rezistor superior

R ₂ = rezistor inferior

Dovada formulei divizorului potențial

Conform Legii lui Ohm, tensiunea printr-un conductor ideal este egală cu curentul care curge prin el.

Tensiune = Curent * Rezistență

V = IR

Acum, conform schemei de circuit

V _IN = I * (R ₁ + R ₂) I = V _IN / (R ₁ + R ₂)… ecuație (1) V _OUT = I * R ₂… ecuație (2)

Dacă punem valoarea „ I ” din ecuația (1) în ecuația (2), avem

V _OUT = (V _IN * R ₂) / (R ₁ + R ₂)

Lucruri de reținut

• Dacă valoarea lui R1 este egală cu R2, atunci valoarea tensiunii de ieșire este jumătate din valoarea de intrare.
• Dacă valoarea lui R1 este mult mai mică decât R2, atunci valoarea tensiunii de ieșire va fi aproximativ egală cu tensiunea de intrare.
• Dacă valoarea lui R1 este mult mai mare decât R2, atunci valoarea tensiunii de ieșire va fi aproximativ egală cu zero.

Funcționarea circuitului divizorului de tensiune

Conform exemplului de diagramă a circuitului divizor de tensiune pe care l-am folosit aici, am luat 9V, deoarece tensiunea de intrare și valoarea rezistenței R ₁ și R ₂ sunt 1k și respectiv 10k. Practic primim 8,16 V ca tensiune de ieșire așa cum se arată în imaginea de mai sus.

Să încercăm teoretic, V _IN = 9V, R1 = 1 kg ohm și R2 = 10 kg ohm . Vout = (9 × 10000) / (1000 + 10000) Vout = (90000) / (11000) Vout = 8.1818V

Există o diferență foarte mică între valoarea practică și cea teoretică, deoarece bateria nu furnizează exact 9V.

Un alt factor important de luat în considerare la selectarea valorilor rezistorului este puterea sa (P). Odată ce cunoașteți valorile I (bazate pe sarcină), V _IN, R ₁ și R ₂, adăugați R ₁ și R ₂ împreună pentru a obține R _TOTAL și utilizați calculatorul legii Ohms pentru a afla puterea (Watts) necesară pentru rezistențele. Sau pur și simplu utilizați formulele P = VI pentru a decide puterea nominală a rezistorului. Dacă nu este selectată o putere adecvată, rezistența se va supraîncălzi și ar putea arde.

Calculator divizor de tensiune

Puteți utiliza direct Calculatorul divizorului de tensiune de mai jos pentru a calcula oricare dintre valorile menționate în formulele divizorului de tensiune.

Aplicații ale circuitului divizorului de tensiune

Circuitele de divizare de tensiune sau potențiale sunt frecvent utilizate în diverse proiecte și aplicații. Mai jos sunt câteva exemple de circuite în care se utilizează un concept de divizor potențial:

• Voltmetru digital Arduino
• Măsurarea intensității luminii
• Tutorial ADC Raspberry Pi
• Arduino Ohm Meter
• Detector de întuneric
• Lampă de urgență Raspberry Pi