Jännitteenjakajat

Sovellukset

Jännitteenjakajilla on paljon sovelluksia, ne ovat yleisimpiä sähköinsinöörien käyttämiä piirejä. Tässä on vain muutama niistä monista paikoista, joista löydät jännitteenjakajat.

Potentiometrit

Potentiometri on muuttuva vastus, jolla voidaan luoda säädettävä jännitteenjakaja.

Potin sisäpuolella on yksi vastus ja pyyhin, joka leikkaa vastuksen kahtia ja liikkuu säätääkseen molempien puoliskojen välistä suhdetta. ovat yleensä kolme nastaa: kaksi nastaa kytkeytyy vastuksen molempiin päihin, kun taas kolmas liitetään potin pyyhkijään.

Jos ulkotapit kytkeytyvät jännitelähteeseen (yksi maahan, toinen Viniin), lähtö (keskitapin Vout jäljittelee jännitteenjakajaa. Käännä potti kokonaan yhteen suuntaan, ja jännite voi olla nolla; toiselle puolelle käännettynä lähtöjännite lähestyy tuloa; keskiasennossa oleva pyyhin tarkoittaa, että lähtöjännite on puolet tulosta.

Potentiometrejä on useita paketteja, ja niillä on monia omia sovelluksiaan. Niitä voidaan käyttää referenssijännitteen luomiseen, radioasemien säätämiseen, sijainnin mittaamiseen ohjaussauvassa tai tonnina muita sovelluksia, jotka edellyttävät muuttuvaa tulojännitettä.

Resistiivisten antureiden lukeminen

Monet reaalimaailman anturit ovat yksinkertaisia resistiivisiä laitteita. Valokenno on vaihteleva vastus, joka tuottaa vastuksen, joka on verrannollinen aistimaansa valomäärään. Muut laitteet kuten joustavat anturit, voimaherkät vastukset ja termistorit ovat myös muuttuvia vastuksia.

On käynyt ilmi, että jännitettä on todella helppo mitata mikro-ohjaimilta (ainakin analogis-digitaalimuuntimilla – ainakin ADC: llä). Vastus? Ei niin paljon. Mutta lisäämällä toinen vastus resistiivisiin antureihin voimme luoda jännitteenjakajan. Kun jännitteenjakajan lähtö on tiedossa, voimme palata takaisin ja laskea anturin vastuksen.

Esimerkiksi valokennon resistanssi vaihtelee välillä 1kΩ valossa ja noin 10kΩ pimeässä. Jos yhdistämme sen staattiseen vastukseen jossain keskellä – sanotaan 5,6 kΩ, voimme saada suuren alueen niiden luomasta jännitteenjakajasta.

Noin 2,45 V: n heilahdus valosta pimeään. Paljon tarkkuutta useimmille ADC: lle!

Tasonsiirto

Monimutkaisemmat anturit voivat lähettää lukemansa raskaammilla sarjaliitännöillä, kuten UART, SPI tai I2C. Monet näistä antureista toimivat suhteellisen matalalla jännitteellä virran säästämiseksi. Valitettavasti ei ole harvinaista, että nämä pienjänniteanturit ovat viime kädessä vuorovaikutuksessa suuremmalla järjestelmän jännitteellä toimivan mikro-ohjaimen kanssa. Tämä johtaa tasonsiirto-ongelmaan, jolla on useita ratkaisuja, mukaan lukien jännitteen jakaminen.

Esimerkiksi ADXL345-kiihtyvyysanturi sallii enimmäisjännitteen 3,3 V, joten jos yrität liittää sen Arduinoon (oletetaan, että se toimii 5 V: n jännitteellä), on tehtävä jotain tämän 5 V: n signaalin pienentämiseksi 3,3 V: ksi Jännitteenjakaja! Tarvitaan vain pari vastusta, joiden suhde jakaa 5 V: n signaalin noin 3,3 V: iin. Vastukset alueella 1kΩ – 10kΩ ovat yleensä parhaita tällaiseen sovellukseen; olkoon ”s

Muista, että tämä ratkaisu toimii vain yhteen suuntaan. Pelkkä jännitteenjakaja ei koskaan pysty aseta matalampi jännite korkeammalle.

Sovellus älä

Niin houkuttelevaa kuin voi ollakin käyttää jännitteenjakajaa esimerkiksi 12 V: n virtalähteen poistamiseen 5 V: n jännitejakajia ei tule käyttää kuorman virran syöttämiseen.

Kaikkien kuorman vaatimien virtojen on myös kuluttava R1: n läpi. R1: n virta ja jännite tuottavat tehoa, joka häviää lämmön muodossa. Jos kyseinen teho ylittää vastuksen luokituksen (yleensä & frac18; W ja 1W välillä), lämpö alkaa tulla suureksi ongelmaksi, joka saattaa sulattaa huonon vastuksen.

Siinä ei edes mainita kuinka tehokasta jännitteenjakaja-virtalähde olisi. Periaatteessa, älä käytä jännitteenjakajaa jännitesyöttönä mihinkään, mikä vaatii jopa vaatimattoman määrän virtaa. Jos sinun on pudotettava jännite, jotta sitä voidaan käyttää virtalähteenä, etsi jännitesäätimiä tai kytkentätarvikkeita.