전압 또는 분압기 회로는 일반적으로 입력 전압이 낮은 다음 원본보다 다른 전압으로 변환하는 전자 회로를 사용한다. 이는 가변 전압이 필요한 모든 아날로그 회로에 매우 유용하므로이 회로의 작동 방식과 원하는 전압을 출력 하기 위해 전압 분배기 회로 를 만드는 데 필요한 저항 값을 계산하는 방법을 이해하는 것이 중요합니다.
필요한 재료
- 저항기 (1k – 1 nos, 10k – 1 nos)
- 배터리-9V
- 멀티 미터
- 전선 연결
- 브레드 보드
회로도
분압기 회로 회로도에서 상기와 같이 두 개의 저항들 (R1 및 R2)에 의해 만들어진 매우 간단한 회로이다. 필요한 출력 전압 (V OUT)은 저항 R2에서 얻을 수 있습니다. 이 두 저항을 사용하여 입력 전압을 필요한 출력 전압으로 변환 할 수 있습니다.
참고: 출력 전압 (V OUT)은 항상 입력 전압 (V IN) 보다 낮습니다.
전압 분배기 공식
출력 와이어의 전류 (I)가 0이면 입력 전압 (V IN)과 출력 전압 (V out) 간의 관계가 다음 과 같이 결정 된다고 가정합니다.
V OUT = (V IN * R 2) / (R 1 + R 2)…. (전압 분배기 방정식)
어디,
V OUT = 출력 전압
V IN = 입력 전압
R 1 = 상부 저항
R 2 = 낮은 저항
잠재적 분배 자 공식 증명
옴의 법칙 에 따르면 이상적인 도체를 통과하는 전압은 통과하는 전류와 같습니다.
전압 = 전류 * 저항
V = IR
이제 회로도에 따라
V IN = I * (R 1 + R 2) I = V IN / (R 1 + R 2)… 방정식 (1) V OUT = I * R 2 … 방정식 (2)
방정식 (1) 의 ' I ' 값 을 방정식 (2)에 넣으면
V 출력 = (V 입력 * R 2) / (R 1 + R 2)
명심해야 할 사항
- R1의 값이 R2와 같으면 출력 전압 값은 입력 값의 절반입니다.
- R1의 값이 R2보다 훨씬 작 으면 출력 전압의 값은 입력 전압과 거의 동일합니다.
- R1의 값이 R2보다 훨씬 크면 출력 전압의 값은 거의 0이됩니다.
전압 분배기 회로의 작동
여기에서 사용한 전압 분배기 회로 다이어그램 의 예에 따라 입력 전압으로 9V를 취하고 저항 R 1 및 R 2의 값은 각각 1k 및 10k입니다. 실제로 위의 이미지와 같이 출력 전압으로 8.16V 를 얻고 있습니다.
이론적으로 시도해 봅시다.
V IN = 9V, R1 = 1 킬로 옴 및 R2 = 10 킬로 옴 . Vout = (9 × 10000) / (1000 + 10000) Vout = (90000) / (11000) Vout = 8.1818V
배터리가 정확한 9V를 공급하지 않기 때문에 실제 값과 이론 값 사이에는 아주 작은 차이가 있습니다.
저항 값을 선택할 때 고려해야 할 또 다른 중요한 요소는 정격 전력 (P) 입니다. I (부하 기준), V IN, R 1 및 R 2 의 값을 알고 나면 R 1 및 R 2 를 더하여 R TOTAL 을 얻고 옴 법칙 계산기를 사용하여 필요한 전력 (와트) 정격을 찾습니다. 저항기. 또는 간단히 공식 P = VI 를 사용 하여 저항기의 정격 전력을 결정하십시오. 적절한 전력 등급을 선택하지 않으면 저항이 과열되어 화상을 입을 수도 있습니다.
전압 분배기 계산기
아래의 전압 분배기 계산기를 사용하여 전압 분배기 공식에 언급 된 값을 계산할 수 있습니다.
전압 분배기 회로의 응용
전압 또는 전위 분배기 회로는 다양한 프로젝트 및 애플리케이션에서 자주 사용됩니다. 다음은 잠재적 분배기 개념이 사용되는 몇 가지 회로 예입니다.
- Arduino 디지털 전압계
- 광도 측정
- Raspberry Pi ADC 튜토리얼
- Arduino 옴 미터
- 암흑 감지기
- 라즈베리 파이 비상 램프