分压器的作用及原理图

2022-03-02 12:34:51 11

分压器是在两个电阻器之间分压电压的电路。您会一直在简单和高级电路中看到它。

知道是非常有用的!

如果您知道它是如何工作的,那么了解电路的工作原理就会容易得多。它还可以让您计算电路中许多不同点的电压——这通常是理解它所需要的。


分压器的作用及原理图

我不得不承认,我更多地利用了我在构建电路方面的实践经验,而不是我在大学学到的电子学理论。但是这个公式是我经常使用的少数几个电子公式之一。

当您像这样连接两个电阻时,它用于查找输出电压:

基本分压器电路

计算输出电压的公式为:

V_{OUT} = \frac{R2}{R1+R2} \cdot V_{IN}

我建议你记住这个公式。它会经常派上用场。如果您喜欢简单的方法,或者将此分压器计算器添加为书签;)

你在哪里找到分压器?

分压器电路的一个示例是用于模拟传感器。例如,热敏电阻是温度传感器。它会根据温度改变其电阻。如果将其与分压器设置中的已知电阻值连接,您将获得取决于温度的电压:

带热敏电阻的分压器电路

或者,您可以将已知电阻器与光敏电阻器结合使用。光敏电阻根据其检测到的光量改变电阻。这样,您就有了一个根据光增加或减少电压的电路。

带光敏电阻的分压器电路

您可以将任何这些电路的输出连接到比较器中,以检查它是否高于或低于某个电压。然后在此基础上做一些事情。例如,如果温度高于 40 度,请打开风扇。

或者连接到 Arduino 或微控制器的模拟引脚并用它做一些很酷的事情。如果光电管指示它是黑暗的,也许打开灯?

计算示例:不同的电阻值

假设我们有以下值:

V_{in}=6V

R_{1}=180\欧米茄

R_{2}=470\欧米茄

通过使用上面的公式,我们得到

V_{out} = \frac{470 \Omega}{180 \Omega + 470 \Omega} * 6 V = 4.3 V

计算示例:相等的电阻值

现在,假设 R1 和 R2 具有相同的值。

V_{in} = 6 V

R_{1} = R_{2} = 470 \Omega

通过使用上面的公式,我们得到

V_{out} = \frac{470 \Omega}{470 \Omega + 470 \Omega} * 6 V = 3 V

这意味着当两个电阻具有相同的值时,输出总是输入的一半。

您可以使用分压器作为电源吗?

如果您有一个需要 4.5 V 的电路,您能否使用带有两个 500 Ω 电阻的分压器从 9V 电池中获得 4.5 V 电压?

不幸的是,这并不容易。

您想要供电的任何电路都将具有内部电阻。因此,从分压器的角度来看,您连接到电压输出的任何电路都可以看作是与 R2 并联的电阻器 (R LOAD )。

分压器作为电源

如果电路的内阻 (R LOAD ) 也是 500 Ω,会发生什么情况?

现在,分压器公式中的 R2 变为R2 和 R LOAD的并联电阻这只是 250 Ω。如果将其放入分压器公式中,您将得到 3V 的输出电压,而不是您想要的 4.5V。

对于电源,无论您连接的电路具有高内阻还是低内阻,您都希望电压保持在所选水平。这就是为什么分压器不常用于电源的原因。

相反,您需要使用稳压器。


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