Spannungsteiler wurden breitVerteilung in der Elektronik, weil sie die Probleme der Spannungsregelung optimal lösen. Es gibt verschiedene schematische Lösungen: von den einfachsten beispielsweise bei einigen Wandleuchten bis zu recht komplexen wie bei den Steuerplatinen zum Schalten der Wicklungen der Normalisierer der Netzspannung.
Was ist ein Spannungsteiler?Der Wortlaut ist einfach: Es handelt sich um ein Gerät, das abhängig vom Übertragungskoeffizienten (separat eingestellt) den Wert der Ausgangsspannung relativ zum Eingang anpasst.
Früher war es in Verkaufsregalen oft möglicheine Wandleuchte für zwei Lampen zu treffen. Sein Merkmal war, dass die Lampen selbst für den Betrieb mit einer Spannung von 127 Volt ausgelegt waren. Gleichzeitig wurde das gesamte System an ein elektrisches Haushaltsnetz mit 220 V angeschlossen und funktionierte recht erfolgreich. Keine Wunder! Die Sache ist, dass die Methode zum Verbinden der Leiter nichts weiter als einen Spannungsteiler bildete. Erinnern Sie sich an die Grundlagen der Elektrotechnik, nämlich die parallele und serielle Verbindung der Verbraucher. Wie Sie wissen, ist bei einer sequentiellen Schaltmethode die Stromstärke gleich und die Spannung ändert sich (denken Sie an das Ohmsche Gesetz). Daher ist im Beispiel mit einer Lampe derselbe Lampentyp in Reihe geschaltet, wodurch sich die Spannung, die sie versorgt, um die Hälfte (110 V) verringert. Ein Spannungsteiler befindet sich auch in einem Gerät, das ein Signal von einer Antenne an mehrere Fernseher verteilt. In der Tat gibt es viele Beispiele.
Schauen wir uns den einfachsten Spannungsteiler anbasierend auf zwei Widerständen R1 und R2. Die Widerstände sind in Reihe geschaltet, die Eingangsspannung U wird an die freien Klemmen angelegt. Es gibt einen zusätzlichen Ausgang vom Mittelpunkt des Leiters, der die Widerstände verbindet. Das heißt, drei Enden werden erhalten: zwei sind die externen Schlussfolgerungen (zwischen ihnen der volle Wert der Spannung U) sowie das mittlere, das U1 und U2 bildet.
Führen Sie die Berechnung des Spannungsteilers durch.nach dem Ohmschen Gesetz. Da I = U / R ist, ist U das Produkt aus Strom und Widerstand. Dementsprechend ist in dem Bereich mit R1 die Spannung U1 und für R2 U2. Der Strom ist gleich (serielle Verbindung). Unter Berücksichtigung des Gesetzes für die gesamte Schaltung erhalten wir, dass die Versorgung U die Summe von U1 + U2 ist.
Wie hoch ist der Strom unter diesen Bedingungen? Wenn wir die Gleichungen verallgemeinern, erhalten wir:
I = U / (R1 + R2).
Von hier aus können Sie den Spannungswert (U-Ausgang) am Ausgang des Teilers bestimmen (dies kann entweder U1 oder U2 sein):
U exit = U * R2 / (R1 + R2).
Für Teiler mit einstellbaren Widerständen gibt es eine Reihe wichtiger Merkmale, die sowohl in der Berechnungsphase als auch während des Betriebs berücksichtigt werden müssen.
Erstens können solche Lösungen nicht verwendet werden.um die Spannung von leistungsstarken Verbrauchern anzupassen. Auf diese Weise ist es beispielsweise unmöglich, den Elektromotor anzutreiben. Einer der Gründe ist die Nennleistung der Widerstände selbst. Widerstände pro Kilowatt sind, sofern vorhanden, massive Geräte, die einen beeindruckenden Teil der Energie in Form von Wärme abgeben.
Der Widerstandswert der angeschlossenen Last ist nichtmuss kleiner sein als der elektrische Widerstand der Teilerschaltung selbst, sonst muss das gesamte System nachgezählt werden. Idealerweise sollte der Unterschied zwischen dem R-Teiler und der R-Last so groß wie möglich sein. Es ist wichtig, die Werte von R1 und R2 genau auszuwählen, da überschätzte Werte zu einem übermäßigen Spannungsabfall führen und unterschätzte Werte überhitzen und Energie für das Heizen verbrauchen.
Wählen Sie bei der Berechnung des Divisors normalerweise den WertSein Strom ist um ein Vielfaches (z. B. 10) höher als die Stromstärke der angeschlossenen Last. Berechnen Sie als Nächstes unter Kenntnis von Strom und Spannung den Gesamtwiderstand (R1 + R2). Ferner werden gemäß den Tabellen die nächsten Standardwerte von R1 und R2 ausgewählt (unter Berücksichtigung ihrer zulässigen Leistung, um eine übermäßige Erwärmung zu vermeiden).
