Aplicaciones
Los divisores de voltaje tienen toneladas de aplicaciones, se encuentran entre los circuitos más comunes que usan los ingenieros eléctricos. Estos son solo algunos de los muchos lugares donde encontrará divisores de voltaje.
Potenciómetros
Un potenciómetro es una resistencia variable que se puede usar para crear un divisor de voltaje ajustable.
Dentro del potenciómetro hay una sola resistencia y un limpiador, que corta la resistencia en dos y se mueve para ajustar la relación entre ambas mitades. suelen ser tres pines: dos pines se conectan a cada extremo de la resistencia, mientras que el tercero se conecta al limpiador de la olla.
Si los pines exteriores se conectan a una fuente de voltaje (uno a tierra, el otro a Vin), la salida (Vout en el pin del medio imitará un divisor de voltaje. potenciómetro completamente en una dirección, y el voltaje puede ser cero; girado hacia el otro lado, el voltaje de salida se acerca a la entrada; un limpiador en la posición media significa que el voltaje de salida será la mitad de la entrada.
Los potenciómetros vienen en una variedad de paquetes y tienen muchas aplicaciones propias. Se pueden usar para crear un voltaje de referencia, ajustar estaciones de radio, medir la posición en un joystick o en muchas otras aplicaciones que requieren un voltaje de entrada variable.
Lectura de sensores resistivos
Muchos sensores en el mundo real son dispositivos resistivos simples. Una fotocélula es una resistencia variable, que produce una resistencia proporcional a la cantidad de luz que detecta. Otros dispositivos como los sensores flexibles, las resistencias sensibles a la fuerza y los termistores, también son resistencias variables.
Resulta que el voltaje es realmente fácil de medir para los microcontroladores (aquellos con convertidores de analógico a digital, ADC, al menos). ¿Resistencia? No tanto. Pero, al agregar otra resistencia a los sensores resistivos, podemos crear un divisor de voltaje. Una vez que se conoce la salida del divisor de voltaje, podemos volver atrás y calcular la resistencia del sensor.
Por ejemplo, la resistencia de la fotocélula varía entre 1kΩ en la luz y aproximadamente 10kΩ en la oscuridad. Si combinamos eso con una resistencia estática en algún punto intermedio, digamos 5,6 kΩ, podemos obtener un amplio rango del divisor de voltaje que crean.
| Nivel de luz | R2 (sensor) | R1 (fijo) | Ratio R2 / (R1 + R2) | Vout |
| Ligero | 1kΩ | 5.6kΩ | 0.15 | 0.76 V |
| Dim | 7kΩ | 5.6kΩ | 0.56 | 2.78 V |
| Oscuro | 10kΩ | 5.6kΩ | 0.67 | 3.21 V |
Una oscilación de aproximadamente 2,45 V de la luz oscurecer. ¡Mucha resolución para la mayoría de los ADC!
Cambio de nivel
Los sensores más complicados pueden transmitir sus lecturas utilizando interfaces seriales más pesadas, como UART, SPI o I2C. Muchos de esos sensores operan a un voltaje relativamente bajo, para ahorrar energía. Desafortunadamente, no es raro que esos sensores de bajo voltaje estén interconectados en última instancia con un microcontrolador que opera a un voltaje de sistema más alto. Esto conduce a un problema de cambio de nivel, que tiene varias soluciones, incluida la división de voltaje.
Por ejemplo, un acelerómetro ADXL345 permite un voltaje de entrada máximo de 3.3V, por lo que si intenta conectarlo con un Arduino (suponga que funciona a 5V), será necesario hacer algo para reducir esa señal de 5V a 3.3V ¡Divisor de voltaje! Todo lo que se necesita es un par de resistencias cuya relación dividirá una señal de 5V en aproximadamente 3.3V. Los resistores en el rango de 1kΩ-10kΩ suelen ser los mejores para tal aplicación; let «s
Tenga en cuenta que esta solución solo funciona en una dirección. Un divisor de voltaje por sí solo nunca podrá paso de un voltaje más bajo a uno más alto.
Aplicación que no debe hacer
Por muy tentador que sea usar un divisor de voltaje para reducir, digamos, una fuente de alimentación de 12V para Los divisores de voltaje de 5 V no deben usarse para suministrar energía a una carga.
Cualquier corriente que requiera la carga también tendrá que pasar por R1. La corriente y el voltaje a través de R1 producen energía, que se disipa en forma de calor. Si esa potencia excede la clasificación de la resistencia (generalmente entre & frac18; W y 1W), el calor comienza a convertirse en un problema importante, lo que potencialmente derrite la mala resistencia.
Eso ni siquiera menciona cuán ineficiente sería una fuente de alimentación con divisor de voltaje. Básicamente, no use un divisor de voltaje como suministro de voltaje para nada que requiera incluso una cantidad modesta de energía. Si necesita bajar un voltaje para usarlo como fuente de alimentación, busque reguladores de voltaje o fuentes de conmutación.