I divisori di tensione si sono allargatidistribuzione in elettronica, perché sono loro che consentono di risolvere in modo ottimale i problemi di regolazione della tensione. Esistono varie soluzioni schematiche: dalle più semplici, ad esempio, in alcune applique, a quelle piuttosto complesse, come nelle schede di controllo per la commutazione degli avvolgimenti dei normalizzatori di tensione di rete.
Cos'è un partitore di tensione?La dicitura è semplice: si tratta di un dispositivo che, a seconda del coefficiente di trasmissione (configurato separatamente), regola il valore della tensione di uscita rispetto all'ingresso.
In precedenza, sugli scaffali dei negozi, era spesso possibileincontra una lampada da parete progettata per due lampade. La sua particolarità era che le lampade stesse erano progettate per funzionare con una tensione di 127 volt. Allo stesso tempo, l'intero sistema è stato collegato a un'alimentazione domestica con 220 V e ha funzionato con successo. Nessun miracolo! Il fatto è che il metodo di collegamento dei conduttori era formato da nient'altro che un partitore di tensione. Ricordiamo le basi dell'ingegneria elettrica, vale a dire la connessione parallela e seriale dei consumatori. Come sai, con un metodo sequenziale di accensione, la corrente è uguale e la tensione cambia (ricorda la legge di Ohm). Pertanto, nell'esempio con un apparecchio di illuminazione, le lampade dello stesso tipo sono collegate in serie, il che si traduce in un dimezzamento della tensione che le alimenta (110 V). Inoltre, un divisore di tensione può essere trovato in un dispositivo che distribuisce il segnale da un'antenna a diversi televisori. In effetti, ci sono molti esempi.
Diamo un'occhiata al partitore di tensione più semplicebasato su due resistori R1 e R2. Le resistenze sono collegate in serie, ai terminali liberi viene applicata la tensione di ingresso U. C'è un terminale aggiuntivo dal punto medio del conduttore che collega le resistenze. Cioè, si ottengono tre estremità: due sono terminali esterni (tra loro il valore totale della tensione U), così come quello centrale, che forma U1 e U2.
Calcoliamo il partitore di tensione,usando la legge di Ohm. Poiché I = U / R, allora U è il prodotto di corrente e resistenza. Di conseguenza, nella sezione con R1, la tensione sarà U1 e per R2 sarà U2. La corrente è quindi uguale (connessione seriale). Tenendo conto della legge per il circuito completo, troviamo che l'alimentazione U è la somma di U1 + U2.
Qual è la corrente in queste condizioni? Generalizzando le equazioni, otteniamo:
I = U / (R1 + R2).
Da qui è possibile determinare il valore di tensione (uscita U) all'uscita del divisore (può essere U1 o U2):
Uscita U = U * R2 / (R1 + R2).
Per i divisori con resistenze regolabili, ci sono una serie di caratteristiche importanti che devono essere prese in considerazione sia nella fase di calcolo che durante il funzionamento.
Prima di tutto, tali soluzioni non possono essere utilizzateper la regolazione della tensione di potenti consumatori. Ad esempio, in questo modo è impossibile alimentare un motore elettrico. Uno dei motivi sono le valutazioni delle resistenze stesse. Le resistenze per kilowatt, se esistono, sono dispositivi enormi che dissipano una parte impressionante dell'energia sotto forma di calore.
Il valore di resistenza del carico collegato non lo èdeve essere inferiore alla resistenza elettrica del circuito del divisore stesso, altrimenti sarà necessario ricalcolare l'intero sistema. Idealmente, la differenza tra il divisore R e il carico R dovrebbe essere la più grande possibile. È importante selezionare accuratamente i valori di R1 e R2, poiché i valori nominali sovrastimati comporteranno una caduta di tensione eccessiva e i valori nominali sottostimati si surriscaldano, consumando energia per il riscaldamento.
Quando si calcola il divisore, di solito si seleziona il valorela sua corrente è molte volte (ad esempio 10) superiore all'amperaggio del carico collegato. Inoltre, conoscendo la corrente e la tensione, calcola la resistenza totale (R1 + R2). Inoltre, secondo le tabelle, vengono selezionati i valori standard più vicini di R1 e R2 (tenendo conto della loro potenza ammissibile per evitare un riscaldamento eccessivo).
