luokat: Esitetyt artikkelit » Käytännöllinen elektroniikka
Katselukuvien lukumäärä: 20569
Kommentit artikkeliin: 0

Jännitteenjakaja vastuksille, kondensaattoreille ja induktoreille

 

Kiinteän jännitearvon saamiseksi, joka on yhtä suuri kuin murto-osa alkuperäisestä arvosta, käytetään sähköpiireissä jännitteenjakajia. Jännitejakajat voivat koostua kahdesta tai useammasta elementistä, jotka voivat olla vastuksia tai reaktansseja (kondensaattorit tai induktorit).


Jännitteenjakaja - vastusten yhdistelmä, jota käytetään tulojännitteen jakamiseen osiin.

Yksinkertaisimmassa muodossaan jännitteenjakajaa edustavat toisiinsa sarjaan kytketyt sähköpiirin osat, joita kutsutaan jakajan olkapäiksi. Ylävarsi on osa, joka sijaitsee positiivisen jännitteen pisteen ja osien valitun kytkentäpisteen välillä, ja alavarsi on osa kytkentäpisteen (valittu kohta, nollapiste) ja yhteisen johtimen välillä.

Vastuksen jännitteenjakaja

Vastuksen jännitteenjakajat

Jännitejakajia voidaan tietysti käyttää sekä tasavirtapiireissä että vaihtovirtapiireissä. Vastusjakajat sopivat molemmille piireille, mutta niitä käytetään vain matalajännitepiireissä. Laitteiden jännitteeksi ei käytetä vastuksen jännitteenjakajia.

Yksinkertaisimmassa muodossaan resistiivinen jännitteenjakaja koostuu vain paria vastuksiakytketty sarjaan. Jakojännite syötetään jakajaan, minkä seurauksena tietty osa tästä jännitteestä, verrannollinen vastuksen arvoon, putoaa jokaiselle vastukselle. Jännitehäviöiden summa on tässä yhtä suuri kuin jakajalle syötetty jännite.

Jännitteenjakaja kahdessa vastuksessa

Ohmin lain mukaan sähköpiirin osalle jokaisessa vastuksessa jännitteen pudotus on suoraan verrannollinen virtaan ja vastuksen vastusarvoon. Ja Kirchhoffin ensimmäisen säännön mukaan tämän piirin läpi kulkeva virta on sama kaikkialla. Joten jokaisessa vastuksessa tapahtuu jännitteen pudotuksia:

Vastuksen jännite laskee

Ja jännite piirin päissä on yhtä suuri kuin:

Jännite piirin päissä

Jakajapiirin virta on:

Virta jännitteenjakajapiirissä

Jos nyt korvaamme virran lausekkeen vastuksen poikki tulevien jännitehäviöiden kaavoihin, saamme kaavat jännitearvojen löytämiseksi jokaiselle jakajan vastukselle:

Kaavat jännitearvojen löytämiseksi jokaisesta jakajavastuksesta

Valitsemalla vastusten R1 ja R2 arvot, voit valita minkä tahansa osan koko tulojännitteestä. Siinä tapauksessa, että jännite on jaettava useisiin osiin, useita vastuksia kytketään sarjaan jännitelähteen kanssa.

Kun käytetään jännitteenjakajaa vastuksissa eri tarkoituksiin, on tärkeää ymmärtää, että jakajan yhteen varsion, olipa kyse sitten mittauslaitteesta tai jostakin muusta, kytketyllä kuormalla on oltava oma vastus, joka on paljon suurempi kuin jakajan muodostavien vastuksien kokonaisvastus. Muutoin itse kuormitusvastus olisi otettava huomioon laskelmissa, ja sitä pidetään rinnakkain olkavastuksen kanssa, joka on osa jakajaa.

Esimerkki: DC-jännitelähde on 5 volttia, on tarpeen valita sille vastukset jännitteenjakajalle 2 voltin mittaussignaalin poistamiseksi jakajasta. Jakajan sallittu teho ei saa ylittää 0,02 wattia.

Jännitteenjakajan vastukset

Ratkaisu: Lasketaan jakajan käyttämän maksimitehon ollessa 0,02 W, niin jakajan vähimmäisvastus 5 voltin kohdalla on Ohmin laista, se osoittautuu 1250 ohmiksi. Olkoon 1,47 kOhm valitsemamme jakajan kokonaisvastus, niin 2 volttia putoaa 588 ohmissa. Valitaan vakiovastus 470 ohmissa ja muuttuja 1 kOhm: ssa. Aseta muuttuva vastus 588 ohmiin.

Jännitejakajavastuksia käytetään nykyään laajasti elektronisissa piireissä.Näissä kaavioissa jakajien vastuksien arvot valitaan piirien aktiivisten elementtien parametrien perusteella. Jakajat ovat pääsääntöisesti piirien mittauspiireissä, jännitemuuntimien takaisinkytkentäpiireissä jne. Tällaisten ratkaisujen miinus on, että vastukset hajottavat itsessään voiman lämmön muodossa, mutta tarkoituksenmukaisuus perustelee nämä pienet energiahäviöt.


Kondensaattorin jännitteenjakajat

Vaihtovirtapiireissä, korkeajännitepiireissä, käytetään jännitteenjakajia kondensaattoreissa. Se käyttää kondensaattorivasteen reaktiivista luonnetta vaihtovirtapiireissä. Kondensaattorin reaktanssin suuruus vaihtovirtapiirissä riippuu kondensaattorin kapasitanssista ja jännitteen taajuudesta. Tässä on kaava tämän vastusarvon löytämiseksi:

Kaksi kondensaattorin jännitteenjakajaa

Kaava osoittaa, että mitä suurempi kondensaattorin sähköinen kapasiteetti on, sitä alhaisempi on sen reaktiivinen (kapasitiivinen) vastus ja mitä korkeampi taajuus, sitä alhaisempi reaktanssi. Tällaisia ​​jakajia käytetään vaihtovirtapiirien mittauspiireissä, jännitepudotuksia hartioilla pidetään samanlaisina kuin vakioaktiivisilla vastuksilla (vastukset, katso yllä).

Jakajassa käytettyjen kondensaattorien etuna on, että energian kuluminen lämmön muodossa on minimaalista ja riippuu vain eristeen laadusta.


Induktorijännitejakaja

Induktiivinen jännitteenjakaja on toinen tyyppinen jakaja, jota käytetään vaihtovirran elektroniikan mittaamiseen, erityisesti korkeilla taajuuksilla toimivissa pienjännitepiireissä. Käämien kestävyys korkeataajuuden vaihtovirralle on luonteeltaan pääasiassa reaktiivista (induktiivista), se saadaan kaavasta:

Kaksi induktanssijännitejakajaa

Kaava osoittaa, että mitä suurempi induktanssi ja mitä korkeampi taajuus, sitä korkeampi kelan vastus vaihtovirtaan on. On tärkeää ymmärtää, että käämilangalla on aktiivinen vastus, joten lämmön muodossa hajoava teho, joka on ominaista induktorien jakajalle, on paljon suurempi kuin kondensaattoreiden jakajille.

Amatöörielektroniikassa käytetään usein jännitteenjakajia. kun liität analogisia antureita Arduino-moduuleihin

Katso myös osoitteesta i.electricianexp.com:

  • Menetelmät sähköenergian vastaanottimien kytkemiseksi
  • Vastuksen teho: merkintä kaaviossa, kuinka lisätä mitä tehdä, jos ...
  • Ampeerimittarin ja volttimittarin kytkeminen tasa- ja vaihtovirtaverkkoon
  • Jännitteen mittaus
  • Kondensaattorit elektronisissa piireissä. Osa 2. Viestien välinen tiedonsiirto, suodattimet, ge ...

  •