Dzielniki napięcia stały się szerokiedystrybucja w elektronice, ponieważ to one optymalnie rozwiązują problemy regulacji napięcia. Istnieją różne schematyczne rozwiązania: od najprostszych, na przykład w niektórych lampach ściennych, do dość skomplikowanych, jak na płytach sterujących do przełączania uzwojeń normalizatorów napięcia sieciowego.
Co to jest dzielnik napięcia?Sformułowanie jest proste - jest to urządzenie, które w zależności od współczynnika transmisji (ustawionego osobno) dostosowuje wartość napięcia wyjściowego względem wejścia.
Wcześniej na półkach sklepowych było to często możliwespotkać lampę kinkietową przeznaczoną do dwóch lamp. Jego cechą było to, że same lampy zostały zaprojektowane do działania przy napięciu 127 woltów. Jednocześnie cały system został podłączony do domowej sieci elektrycznej o napięciu 220 V i działał całkiem pomyślnie. Żadnych cudów! Chodzi o to, że metoda łączenia przewodów utworzyła nic więcej niż dzielnik napięcia. Przypomnijmy podstawy elektrotechniki, a mianowicie połączenie równoległe i szeregowe odbiorców. Jak wiesz, w metodzie sekwencyjnego przełączania siła prądu jest równa, a napięcie zmienia się (pamiętaj o prawie Ohma). Dlatego w przykładzie z lampą ten sam typ lampy jest połączony szeregowo, co daje spadek napięcia zasilającego je o połowę (110 V). Dzielnik napięcia można również znaleźć w urządzeniu, które rozprowadza sygnał z jednej anteny do kilku telewizorów. W rzeczywistości istnieje wiele przykładów.
Давайте рассмотрим простейший делитель напряжения oparty na dwóch opornikach R1 i R2. Rezystory są połączone szeregowo, napięcie wejściowe U jest przyłożone do wolnych zacisków. Istnieje dodatkowy sygnał wyjściowy z punktu środkowego przewodu łączącego rezystory. Oznacza to, że uzyskuje się trzy końce: dwa są wnioskami zewnętrznymi (między nimi pełna wartość napięcia U), a także środkowym, tworząc U1 i U2.
Wykonaj obliczenia dzielnika napięcia,stosując prawo Ohma. Ponieważ I = U / R, U jest iloczynem prądu i rezystancji. Odpowiednio, w obszarze z R1 napięcie będzie wynosić U1, a dla R2 będzie to U2. Prąd jest równy (połączenie szeregowe). Biorąc pod uwagę prawo dla całego obwodu, stwierdzamy, że podaż U jest sumą U1 + U2.
Jaka jest obecna sytuacja w tych warunkach? Uogólniając równania, otrzymujemy:
I = U / (R1 + R2).
Stąd można określić wartość napięcia (wyjście U) na wyjściu dzielnika (może to być U1 lub U2):
Wyjście U = U * R2 / (R1 + R2).
W przypadku rozdzielaczy o regulowanych oporach istnieje szereg ważnych cech, które należy wziąć pod uwagę zarówno na etapie obliczeń, jak i podczas eksploatacji.
Przede wszystkim takich rozwiązań nie da się zastosowaćdo regulacji napięcia potężnych odbiorców. Na przykład w ten sposób nie można zasilić silnika elektrycznego. Jednym z powodów są oceny samych rezystorów. Opory na kilowat, jeśli istnieją, są masywnymi urządzeniami, które rozpraszają imponującą część energii w postaci ciepła.
Wartość rezystancji podłączonego obciążenia nie jestmusi być mniejsza niż rezystancja elektryczna obwodu samego rozdzielacza, w przeciwnym razie cały system będzie musiał zostać ponownie obliczony. W idealnym przypadku różnica między rozdzielaczem R a obciążeniem R powinna być jak największa. Ważne jest, aby dokładnie wybrać wartości R1 i R2, ponieważ przeszacowane wartości będą skutkować nadmiernym spadkiem napięcia, a zaniżone wartości przegrzeją się, zużywając energię na ogrzewanie.
Przy obliczaniu dzielnika zazwyczaj wybiera się wartośćjego prąd jest kilkakrotnie (na przykład 10) większy niż amperaż podłączonego obciążenia. Ponadto, znając prąd i napięcie, oblicz całkowitą rezystancję (R1 + R2). Ponadto, zgodnie z tabelami, wybiera się najbliższe standardowe wartości R1 i R2 (biorąc pod uwagę ich dopuszczalną moc, aby uniknąć nadmiernego nagrzewania).
