Deliče napätia a prúdu

Delič napätia

V elektrotechnike sa veľmi často používajú rozdeľovače napätia, ktorých činnosť je možné skontrolovať aplikáciou pravidla rozloženia napätia. Obrázok znázorňuje obvody deliča napätia používané na zníženie daného napájacieho napätia (napr. 4, 6, 12 alebo 220 V) na akékoľvek nižšie napätie.

Ryža. 1. Obvody deliča napätia

V elektrických elektrických zariadeniach, ako aj pri meraniach, je niekedy potrebné získať niekoľko napätí určitej hodnoty z jedného zdroja. Deliče napätia sa často (a najmä v slaboprúdovej technike) nazývajú potenciometre.

Premenlivé čiastkové napätie sa získa pohybom posuvného kontaktu reostatu alebo iného typu odporu. Čiastočné napätie konštantnej hodnoty možno získať zatlačením rezistora alebo ho možno počúvať zo spojenia dvoch samostatných rezistorov.

Pomocou posuvného kontaktu možno plynulo meniť čiastkové napätie potrebné pre prijímač s odporom (odpor záťaže), pričom posuvný kontakt zabezpečuje paralelné spojenie odporov, z ktorých je čiastkové napätie odstránené.

Rezistory sa používajú ako súčasť deliča napätia na získanie pevnej hodnoty napätia. V tomto prípade je výstupné napätie Uout pripojené na vstup Uin (okrem možného odporu záťaže) prostredníctvom nasledujúceho pripojenia:

Uout = Uin x (R2 / R1 + R2)

Ryža. 2. Delič napätia

Príklad. Pomocou odporového deliča je potrebné zo zdroja jednosmerného prúdu 5 V dostať do záťaže 100 kOhm napätie 1 V. Požadovaný pomer delenia napätia je 1/5 = 0,2. Používame oddeľovač, ktorého diagram je znázornený na obr. 2.

Odpor rezistorov R1 a R2 by mal byť výrazne menší ako 100 kΩ. V tomto prípade možno pri výpočte deliča zanedbať odpor zaťaženia.

Preto R2 / (R1 + R2) R2 = 0,2

R2 = 0,2 R1 + 0,2 R2.

R1 = 4R2

Preto si môžete vybrať R2 = 1 kOhm, R1 - 4 kOhm. Odpor R1 sa získa sériovým zapojením štandardných rezistorov 1,8 a 2,2 kOhm, vyrobených na báze kovového filmu s presnosťou ± 1% (výkon 0,25 W).

Treba pamätať na to, že samotný delič spotrebováva prúd z primárneho zdroja (v tomto prípade 1 mA) a tento prúd sa bude zvyšovať so znižovaním odporu rezistorov deliča.

Na získanie špecifikovanej hodnoty napätia sa musia použiť rezistory s vysokou presnosťou.

Nevýhodou jednoduchého odporového deliča napätia je, že so zmenou odporu záťaže sa mení výstupné napätie (Uout) deliča. Aby ste znížili vplyv zaťaženia na U, mali by ste zvoliť rýchlosť R2 aspoň 10-krát nižšiu, ako je minimálny odpor zaťaženia.

Je dôležité mať na pamäti, že so znižovaním odporu rezistorov R1 a R2 sa zvyšuje prúd spotrebovaný zdrojom vstupného napätia. Normálne by tento prúd nemal presiahnuť 1-10 mA.

Rozdeľovač prúdu

Rezistory sa tiež používajú na nasmerovanie danej časti celkového prúdu do zodpovedajúceho ramena deliča. Napríklad v diagrame na obr. 3 prúd Az je časť celkového prúdu Azv určená odpormi rezistorov R1 a R2, t.j. môžeme napísať, že Azout = Azv x (R1 / R2 + R1)

Príklad. Ukazovateľ meracieho prístroja sa odchyľuje na plný rozsah, ak je jednosmerný prúd v pohyblivej cievke 1 mA. Aktívny odpor vinutia cievky je 100 ohmov Vypočítajte odpor merací skrat aby sa ukazovateľ zariadenia maximálne vychýlil pri vstupnom prúde 10 mA (pozri obr. 4).

Ryža. 3. Delič prúdu

Ryža. 4.

Aktuálny pomer delenia je daný pomerom:

Iout / Iout = 1/10 = 0,1 = R1 / R2 + R1, R2 = 100 ohmov

preto

0,1 R1 + 0,1 R2 = R1

0,1 R1 + 10 = R1

R1 = 10/0,9 = 11,1 ohmov

Potrebný odpor rezistora R1 je možné získať sériovým zapojením dvoch štandardných hrubovrstvových rezistorov 9,1 a 2 ohmy s presnosťou ± 2 % (0,25 W). Znovu si všimnite, že na obr. 3 odpor R2 je vnútorný odpor meracieho zariadenia.

Na zabezpečenie dobrej presnosti pri delení prúdov by sa mali použiť rezistory s vysokou presnosťou (± 1%).