Aplicații
Divizoarele de tensiune au o mulțime de aplicații, sunt printre cele mai frecvente circuite pe care le folosesc inginerii electrici. Iată doar câteva dintre numeroasele locuri în care veți găsi divizoare de tensiune.
Potențiometre
Un potențiometru este un rezistor variabil care poate fi utilizat pentru a crea un divizor de tensiune reglabil.
Intern potului este un singur rezistor și un ștergător, care taie rezistorul în două și se mișcă pentru a regla raportul dintre ambele jumătăți. sunt de obicei trei pini: doi pini se conectează la fiecare capăt al rezistorului, în timp ce al treilea se conectează la ștergătorul potului.
Dacă pinii externi se conectează la o sursă de tensiune (una la masă, cealaltă la Vin), ieșirea (Vout la pinul din mijloc va imita un divizor de tensiune. pot tot drumul într-o direcție, iar tensiunea poate fi zero; întoarsă spre cealaltă parte, tensiunea de ieșire se apropie de intrare; un ștergător în poziția de mijloc înseamnă că tensiunea de ieșire va fi jumătate din intrare.
Potențiometrele vin într-o varietate de pachete și au multe aplicații proprii. Acestea pot fi folosite pentru a crea o tensiune de referință, pentru a regla posturile radio, pentru a măsura poziția pe un joystick sau în tone de alte aplicații care necesită o tensiune de intrare variabilă.
Citirea senzorilor rezistenți
Mulți senzori din lumea reală sunt dispozitive rezistive simple. O fotocelula este un rezistor variabil, care produce o rezistență proporțională cu cantitatea de lumină pe care o simte. Alte dispozitive cum ar fi senzorii flexibili, rezistențele sensibile la forță și termistoarele, sunt, de asemenea, rezistențe variabile.
Se pare că tensiunea este foarte ușoară pentru măsurarea microcontrolerelor (cele cu convertoare analog-digital – ADC – cel puțin). Rezistenţă? Nu atat de mult. Dar, prin adăugarea unui alt rezistor la senzorii rezistenți, putem crea un divizor de tensiune. Odată ce ieșirea divizorului de tensiune este cunoscută, putem merge înapoi și putem calcula rezistența senzorului.
De exemplu, rezistența fotocelulei variază între 1kΩ în lumină și aproximativ 10kΩ în întuneric. Dacă o combinăm cu o rezistență statică undeva la mijloc – să zicem 5,6 kΩ, putem obține o gamă largă din divizorul de tensiune pe care îl creează.
| Nivel de lumină | R2 (senzor) | R1 (fix) | Raport R2 / (R1 + R2) | Vout |
| Light | 1kΩ | 5.6kΩ | 0.15 | 0.76 V |
| Dim | 7kΩ | 5.6kΩ | 0.56 | 2.78 V |
| Întunecat | 10kΩ | 5.6kΩ | 0.67 | 3.21 V |
O balansare de aproximativ 2,45 V față de lumină la întuneric. O mulțime de rezoluție pentru majoritatea ADC-urilor!
Schimbarea nivelului
Senzorii mai complicați își pot transmite citirile folosind interfețe seriale mai grele, cum ar fi UART, SPI sau I2C. Mulți dintre acești senzori funcționează la o tensiune relativ scăzută, pentru a economisi energie. Din păcate, nu este neobișnuit ca acei senzori de joasă tensiune să se interacționeze în cele din urmă cu un microcontroler care funcționează la o tensiune mai mare a sistemului. Acest lucru duce la o problemă de schimbare a nivelului, care are o serie de soluții, inclusiv divizarea tensiunii.
De exemplu, un accelerometru ADXL345 permite o tensiune maximă de intrare de 3,3V, deci dacă încercați să-l interfațați cu un Arduino (presupunem că funcționează la 5V), va trebui să faceți ceva pentru a reduce semnalul de 5V la 3,3V . Divizor de tensiune! Tot ce este necesar este un cuplu de rezistențe al căror raport va împărți un semnal de 5V la aproximativ 3,3V. Rezistoarele din gama 1kΩ-10kΩ sunt de obicei cele mai bune pentru o astfel de aplicație; „s
Rețineți că această soluție funcționează doar într-o singură direcție. Un divizor de tensiune singur nu va putea niciodată să creșteți o tensiune mai mică până la una mai mare.
Aplicația Dont „s
Oricât de tentant ar fi să folosiți un divizor de tensiune pentru a coborî, să zicem, o sursă de alimentare de 12V la 5V, divizoarele de tensiune nu ar trebui folosite pentru a furniza energie unei sarcini.
Orice curent pe care sarcina îl necesită va trebui, de asemenea, să treacă prin R1. Curentul și tensiunea din R1 produc energie, care este disipată sub formă de căldură. Dacă puterea respectivă depășește valoarea rezistenței (de obicei între & frac18; W și 1W), căldura începe să devină o problemă majoră, putând topi rezistorul slab.
Asta nici măcar nu menționează cât de ineficientă ar fi o sursă de alimentare-divizor de tensiune. Practic, nu folosiți un divizor de tensiune ca sursă de tensiune pentru orice lucru care necesită chiar și o cantitate modestă de energie. Dacă trebuie să renunțați la o tensiune pentru a o utiliza ca sursă de alimentare, căutați regulatoarele de tensiune sau comutați la surse.