Gerilim bölücü hesaplayıcı

Gerilim bölücü tasarımı: formül, direnç seçimi ve ne zaman kullanılmamalı

Gerilim bölücü nasıl çalışır

Bir giriş gerilimi ile toprak arasına seri bağlanan iki direnç, bu gerilimi değerleriyle orantılı olarak böler. Çıkış, aralarındaki noktadan, R2 üzerinden alınır: Vout = Vin × R2 ÷ (R1 + R2). Her iki dirençten aynı akım geçer, I = Vin ÷ (R1 + R2).

Örnek çözüm: 5 V’tan 3,3 V’a

ESP32 ya da Raspberry Pi Pico gibi 3,3 V’luk bir mikrodenetleyiciyle 5 V’luk bir sinyali okumak için R1 = 10 kΩ alın ve R2’yi bulun: R2 = Vout × R1 ÷ (Vin − Vout) = 3,3 × 10.000 ÷ 1,7 ≈ 19,4 kΩ. Hesaplayıcı bir üst E12 değeri olan 22 kΩ’u önerir; bu da 5 × 22 ÷ 32 ≈ 3,44 V verir – biraz yüksek. Pay bırakmak için 18 kΩ (≈ 3,21 V) gibi daha küçük bir standart değer seçin ya da iki direnci birleştirin.

Varsayılan örnek – 10 kΩ ve 4,7 kΩ ile 12 V – yaklaşık 0,82 mA akımda 12 × 4,7 ÷ 14,7 ≈ 3,84 V verir.

Direnç boyutunu seçmek

Gerilimi yalnızca oran belirler, ama mutlak değerler de önemlidir. 100 Ω gibi düşük değerler akımı boşa harcar ve dirençleri ısıtır; 1 MΩ gibi çok yüksek değerler çıkışı zayıflatır ve gürültüye ile okuyan devrenin giriş akımına karşı hassas hale getirir. Bir pili ya da sensörü ADC ile ölçmek için toplamda 10 kΩ ile 100 kΩ arası yaygın bir aralıktır. Hassas ölçümler için %1 dirençler kullanın, çünkü sıradan %5 parçalar çıkışı gözle görülür şekilde kaydırabilir.

Yük – en yaygın hata

Formül, çıkıştan hiçbir şeyin akım çekmediğini varsayar. Oraya bağlanan her şey R2’ye paralel üçüncü bir direnç gibi davranır ve gerilimi düşürür. Bu yüzden bölücü sinyaller ve ölçümler için uygundur, ama bir devreyi, motoru ya da modülü beslemek için değildir – bunun için bir gerilim regülatörü ya da buck dönüştürücü kullanın.

Güvenlik ve diğer sınırlar

Giriş gerilimi yükselirse çıkış da onunla birlikte yükselir – bölücü gerilimi regüle etmez. R1 ve R2’nin güç dayanımını kontrol edin (V² ÷ R) ve şebeke gerilimini düşük gerilimli bir devreye indirmek için asla dirençli bir bölücü kullanmayın.