Mạch phân áp

Một điện áp hoặc tiềm năng phân mạch thường được sử dụng mạch trong thiết bị điện tử, nơi một điện áp đầu vào phải được chuyển đổi sang điện áp khác thấp hơn sau đó với bản gốc. Điều này rất hữu ích cho tất cả các mạch tương tự yêu cầu điện áp thay đổi, do đó điều quan trọng là phải hiểu cách hoạt động của mạch này và cách tính toán các giá trị của điện trở cần thiết để tạo ra một mạch phân áp để tạo ra điện áp mong muốn.

Vật liệu cần thiết

• Điện trở (1k - 1 nos, 10k - 1 nos)
• Pin- 9V
• Nhiều mét
• Kết nối dây
• Breadboard

Sơ đồ mạch

Một mạch điện áp chia là rất đơn giản mạch được xây dựng bởi chỉ có hai điện trở (R1 và R2) như trình bày ở trên trong sơ đồ mạch. Điện áp đầu ra yêu cầu (V _OUT) có thể nhận được trên điện trở R2. Sử dụng hai điện trở này, chúng ta có thể chuyển đổi điện áp đầu vào thành bất kỳ điện áp đầu ra cần thiết nào.

LƯU Ý: Điện áp đầu ra (V _OUT) luôn nhỏ hơn điện áp đầu vào (V _IN)

Công thức phân chia điện áp

Giả sử rằng, nếu dòng điện (I) trong dây đầu ra bằng 0, thì mối quan hệ giữa điện áp đầu vào (V _IN) và điện áp đầu ra (V _out) được xác định là:

V _OUT = (V _IN * R ₂) / (R ₁ + R ₂)…. (Phương trình phân chia điện áp)

Ở đâu,

V _OUT = Điện áp đầu ra

V _IN = Điện áp đầu vào

R ₁ = Điện trở trên

R ₂ = Điện trở thấp hơn

Bằng chứng về công thức dải phân cách tiềm năng

Theo định luật Ôm, hiệu điện thế qua một vật dẫn lý tưởng bằng cường độ dòng điện chạy qua nó.

Điện áp = Dòng điện * Điện trở

V = IR

Bây giờ, theo sơ đồ mạch

V _IN = I * (R ₁ + R ₂) I = V _IN / (R ₁ + R ₂)… phương trình (1) V _OUT = I * R ₂ … phương trình (2)

Khi đưa giá trị của ' I ' từ phương trình (1) vào phương trình (2), chúng ta có

V _OUT = (V _IN * R ₂) / (R ₁ + R ₂)

Những điều cần lưu ý

• Nếu giá trị của R1 bằng R2 thì giá trị của điện áp đầu ra bằng một nửa giá trị đầu vào.
• Nếu giá trị của R1 nhỏ hơn nhiều so với R2 thì giá trị của điện áp đầu ra sẽ xấp xỉ bằng điện áp đầu vào.
• Nếu giá trị của R1 lớn hơn nhiều so với R2, thì giá trị của điện áp đầu ra sẽ xấp xỉ bằng không.

Làm việc của mạch phân áp

Theo sơ đồ mạch phân áp ví dụ mà chúng tôi sử dụng ở đây, chúng tôi đã lấy 9V làm điện áp đầu vào và giá trị của điện trở R ₁ và R ₂ tương ứng là 1k và 10k. Thực tế, chúng tôi nhận được 8,16V là điện áp đầu ra như thể hiện trong hình trên.

Hãy thử về mặt lý thuyết, V _IN = 9V, R1 = 1 kilo ohms và R2 = 10 kilo ohms . Vout = (9 × 10000) / (1000 + 10000) Vout = (90000) / (11000) Vout = 8.1818V

Có một sự khác biệt rất nhỏ giữa giá trị thực tế và lý thuyết, bởi vì pin không cung cấp chính xác 9V.

Một yếu tố quan trọng khác cần xem xét khi chọn giá trị điện trở là định mức công suất (P) của nó. Khi bạn biết các giá trị của I (dựa trên tải), V _IN, R ₁ và R ₂, hãy cộng R ₁ và R ₂ với nhau để có R _TỔNG và sử dụng máy tính định luật Ohms để tìm ra công suất (Watts) cần thiết cho các điện trở. Hoặc chỉ cần sử dụng công thức P = VI để quyết định mức công suất cho điện trở của bạn. Nếu không chọn định mức Công suất thích hợp, điện trở sẽ quá nóng và cũng có thể cháy.

Máy tính phân chia điện áp

Bạn có thể trực tiếp sử dụng Công cụ tính phân chia điện áp bên dưới để tính toán bất kỳ giá trị nào được đề cập trong công thức phân chia điện áp.

Các ứng dụng của mạch phân áp

Mạch phân áp hay mạch phân áp thường xuyên được sử dụng trong các dự án và ứng dụng khác nhau. Dưới đây là một số ví dụ về mạch trong đó khái niệm bộ chia tiềm năng được sử dụng:

• Vôn kế kỹ thuật số Arduino
• Đo cường độ ánh sáng
• Hướng dẫn sử dụng Raspberry Pi ADC
• Đồng hồ đo Arduino Ohm
• Máy dò tìm bóng tối
• Đèn khẩn cấp Raspberry Pi