Applications
Les diviseurs de tension ont des tonnes dapplications, ils sont parmi les circuits les plus couramment utilisés par les ingénieurs électriciens. Voici quelques-uns des nombreux endroits où vous trouverez des diviseurs de tension.
Potentiomètres
Un potentiomètre est une résistance variable qui peut être utilisée pour créer un diviseur de tension réglable.
À lintérieur du pot se trouvent une seule résistance et un essuie-glace, qui coupe la résistance en deux et se déplace pour ajuster le rapport entre les deux moitiés. sont généralement trois broches: deux broches se connectent à chaque extrémité de la résistance, tandis que la troisième se connecte à lessuie-glace du pot.
Si les broches extérieures se connectent à une source de tension (lune à la terre, lautre à Vin), la sortie (Vout à la broche du milieu imitera un diviseur de tension. pot complètement dans une direction, et la tension peut être nulle; tournée de lautre côté la tension de sortie sapproche de lentrée; un essuie-glace en position médiane signifie que la tension de sortie sera la moitié de lentrée.
Les potentiomètres sont livrés dans une variété de boîtiers et ont de nombreuses applications qui leur sont propres.Ils peuvent être utilisés pour créer une tension de référence, régler des stations radio, mesurer la position sur un joystick, ou dans des tonnes dautres applications qui nécessitent une tension dentrée variable.
Lecture des capteurs résistifs
De nombreux capteurs dans le monde réel sont de simples dispositifs résistifs. Une cellule photoélectrique est une résistance variable, qui produit une résistance proportionnelle à la quantité de lumière quelle détecte. Autres appareils comme les capteurs flexibles, les résistances sensibles à la force et les thermistances, sont également des résistances variables.
Il savère que la tension est vraiment facile à mesurer pour les microcontrôleurs (ceux avec des convertisseurs analogique-numérique – du moins ADC). La résistance? Pas tellement. Mais, en ajoutant une autre résistance aux capteurs résistifs, nous pouvons créer un diviseur de tension. Une fois la sortie du diviseur de tension connue, nous pouvons revenir en arrière et calculer la résistance du capteur.
Par exemple, la résistance de la photocellule varie entre 1kΩ dans la lumière et environ 10kΩ dans lobscurité. Si nous combinons cela avec une résistance statique quelque part au milieu – disons 5,6kΩ, nous pouvons obtenir une large plage du diviseur de tension quils créent.
| Niveau de luminosité | R2 (capteur) | R1 (fixe) | Ratio R2 / (R1 + R2) | Vout |
| Léger | 1kΩ | 5,6kΩ | 0,15 | 0,76 V |
| Dim | 7kΩ | 5,6kΩ | 0,56 | 2,78 V |
| Sombre | 10kΩ | 5,6kΩ | 0,67 | 3,21 V |
Une oscillation denviron 2,45 V de la lumière à lobscurité. Beaucoup de résolution pour la plupart des ADC!
Changement de niveau
Des capteurs plus compliqués peuvent transmettre leurs lectures en utilisant des interfaces série plus lourdes, comme un UART, SPI ou I2C. Beaucoup de ces capteurs fonctionnent à une tension relativement basse, afin déconomiser lénergie. Malheureusement, il nest pas rare que ces capteurs basse tension sinterfacent finalement avec un microcontrôleur fonctionnant à une tension système plus élevée. Cela conduit à un problème de décalage de niveau, qui a un certain nombre de solutions, y compris la division de tension.
Par exemple, un accéléromètre ADXL345 permet une tension dentrée maximale de 3,3 V, donc si vous essayez de linterfacer avec un Arduino (en supposant quil fonctionne à 5 V), quelque chose devra être fait pour réduire ce signal de 5 V à 3,3 V . Diviseur de tension! Tout ce qui est nécessaire est un couple de résistances dont le rapport divisera un signal 5V à environ 3,3V. Les résistances dans la gamme 1kΩ-10kΩ sont généralement les meilleures pour une telle application; let « s
Gardez à lesprit que cette solution ne fonctionne que dans un seul sens. Un diviseur de tension seul ne pourra jamais faire passer une tension plus basse à une tension plus élevée.
Lapplication ne va pas
Aussi tentant que cela puisse être dutiliser un diviseur de tension pour réduire, disons, une alimentation 12V à 5V, les diviseurs de tension ne doivent pas être utilisés pour alimenter une charge.
Tout courant requis par la charge devra également passer par R1. Le courant et la tension aux bornes de R1 produisent de lénergie, qui est dissipée sous forme de chaleur. Si cette puissance dépasse la valeur nominale de la résistance (généralement entre & frac18; W et 1W), la chaleur commence à devenir un problème majeur, susceptible de faire fondre la mauvaise résistance.
Cela ne mentionne même pas à quel point une alimentation diviseur de tension serait inefficace. Fondamentalement, nutilisez pas un diviseur de tension comme alimentation pour tout ce qui nécessite une quantité dénergie même modeste. Si vous avez besoin de baisser une tension pour lutiliser comme alimentation, examinez les régulateurs de tension ou les alimentations de commutation.