Aplikace
Rozdělovače napětí mají mnoho aplikací, patří mezi nejběžnější obvody, které používají elektrotechnici. Zde je jen několik z mnoha míst, kde najdete děliče napětí.
Potenciometry
Potenciometr je proměnný rezistor, který lze použít k vytvoření nastavitelného děliče napětí.
Vnitřní část hrnce je jeden rezistor a stěrač, které rezistor rozřezají na dvě části a pohybem upraví poměr mezi oběma polovinami. Externě tam jsou obvykle tři piny: dva piny se připojují ke každému konci rezistoru, zatímco třetí se připojuje ke stěrači hrnce.
Pokud se vnější piny připojují ke zdroji napětí (jeden k zemi, druhý k Vin), výstup (Vout na středním kolíku napodobuje dělič napětí. Otočte potáhněte celou cestu v jednom směru a napětí může být nulové; otočením na druhou stranu se výstupní napětí blíží vstupu; stěrač ve střední poloze znamená, že výstupní napětí bude polovina vstupu.
Potenciometry se dodávají v různých baleních a mají mnoho vlastních aplikací. Lze je použít k vytvoření referenčního napětí, nastavení rádiových stanic, měření polohy pomocí joysticku nebo v mnoha dalších aplikacích, které vyžadují proměnlivé vstupní napětí.
Čtení odporových senzorů
Mnoho senzorů v reálném světě jsou jednoduchá odporová zařízení. Fotobuňka je proměnný rezistor, který vytváří odpor úměrný množství světla, které snímá. Další zařízení jako senzory flex, rezistory citlivé na sílu a termistory jsou také variabilní rezistory.
Ukázalo se, že napětí je pro mikrokontroléry (alespoň ty s analogově-digitálními převodníky – alespoň s ADC) opravdu snadné měřit. Odpor? Ne tak moc. Ale přidáním dalšího odporu k odporovým senzorům můžeme vytvořit dělič napětí. Jakmile je znám výstup děliče napětí, můžeme se vrátit zpět a vypočítat odpor snímače.
Například odpor fotobuňky se pohybuje mezi 1 kΩ ve světle a asi 10 kΩ ve tmě. Pokud to zkombinujeme se statickým odporem někde uprostřed – řekněme 5,6 kΩ, můžeme získat široký rozsah z děliče napětí, který vytvářejí.
| Úroveň světla | R2 (senzor) | R1 (pevná) | poměr R2 / (R1 + R2) | Vout |
| Světlo | 1kΩ | 5,6kΩ | 0,15 | 0,76 V |
| Dim | 7kΩ | 5,6kΩ | 0,56 | 2,78 V |
| Tmavý | 10kΩ | 5,6kΩ | 0,67 | 3,21 V |
Houpačka asi 2,45 V od světla do tmy. Spousta rozlišení pro většinu ADC!
Posunutí úrovně
Složitější senzory mohou přenášet své hodnoty pomocí těžších sériových rozhraní, jako jsou UART, SPI nebo I2C. Mnoho z těchto senzorů pracuje s relativně nízkým napětím, aby šetřily energii. Bohužel není neobvyklé, že tyto nízkonapěťové senzory nakonec komunikují s mikrokontrolérem pracujícím na vyšším systémovém napětí. To vede k problému posunu úrovně, který má řadu řešení včetně dělení napětí.
Například akcelerometr ADXL345 umožňuje maximální vstupní napětí 3,3 V, takže pokud se pokusíte propojit jej s Arduinem (předpokládejme, že pracuje při 5 V), bude třeba udělat něco, aby se tento signál 5 V snížil na 3,3 V Rozdělovač napětí! Vše, co potřebujete, je pár rezistorů, jejichž poměr rozdělí signál 5V na přibližně 3,3V. Pro takovou aplikaci jsou obvykle nejlepší rezistory v rozsahu 1 kΩ – 10 kΩ; let „s
Mějte na paměti, že toto řešení funguje pouze jedním směrem. Samotný dělič napětí nikdy nebude schopen krokujte nižší napětí až na vyšší.
Aplikace není
Jak lákavé může být použití děliče napětí ke snížení, řekněme, 12V napájení pro 5V, děliče napětí by se neměly používat k napájení zátěže.
Jakýkoli proud, který zátěž vyžaduje, bude také muset protékat R1. Proud a napětí na R1 produkují energii, která je rozptýlena ve formě tepla. Pokud tento výkon překročí jmenovitý odpor rezistoru (obvykle mezi & frac18; W a 1 W), začíná se teplo stávat velkým problémem, který potenciálně vede k roztavení špatného rezistoru.
To ani nezmiňuje, jak neefektivní by byl napájecí dělič napětí. V zásadě nepoužívejte dělič napětí jako zdroj napětí pro cokoli, co vyžaduje i malé množství energie. Pokud potřebujete snížit napětí a použít jej jako zdroj napájení, podívejte se na regulátory napětí nebo spínací zdroje.