전자회로 설계에서는 전압분배저항전압을 원하는 비율로 나누는 데 사용되는 구성 요소의 일반적인 조합입니다. 전압 분배 저항의 저항을 정확하게 계산하는 것은 회로의 정상적인 작동을 보장하는 데 중요합니다. 이 기사에서는 분압 저항의 계산 방법을 자세히 소개하고, 독자가 분압 저항을 더 잘 이해하고 적용할 수 있도록 구체적인 예를 제공합니다.
1. 분압 저항의 기본 원리전압 분배 저항은 일반적으로 직렬로 연결된 두 개의 저항으로 구성되며, 저항의 전압 분배 원리를 사용하여 총 전압을 여러 부분으로 나눕니다. 옴의 법칙에 따르면 저항기의 전압은 저항값에 정비례합니다. 두 저항이 R1과 R2이고 직렬 저항의 총 전압이 Vin이라고 가정하면 R2의 출력 전압 Vout은 다음과 같습니다.
\[ V_{아웃} = V_{in} \times \frac{R_2}{R_1 + R_2} \]
2. 분압 저항 계산 단계(1) 입력 전압 Vin과 필요한 출력 전압 Vout을 결정합니다.
(2) 다음 공식에 따라 저항비를 도출합니다.
\[ \frac{R_2}{R_1 + R_2} = \frac{V_{아웃}}{V_{in}} \]
(3) 저항 값을 선택하고 일반적으로 R2를 먼저 결정한 다음 R1을 계산합니다.
\[ R_1 = R_2 \times \left(\frac{V_{in}}{V_{out}} 1\right) \]
3. 예를 들어보세요입력 전압 Vin이 12V이고 5V의 전압을 출력해야 한다고 가정하자. R2를 10kΩ으로 선택하고 R1을 계산합니다.
\[ R_1 = 10k\오메가 \times \left(\frac{12}{5} 1\right) = 10k\오메가 \times (2.4 1) = 14k\오메가 \]
따라서 R1에 14kΩ을 선택하고 R2에 10kΩ을 선택하면 12V에서 5V까지의 전압 분배기를 얻을 수 있습니다.
4. 전압 분배 저항의 전력 고려 사항전압 분배 저항을 계산할 때 저항의 전력 처리 용량에도 주의를 기울여야 합니다. 전력 계산 공식은 다음과 같습니다.
\[ P = \frac{V^2}{R} \]
예를 들어, R1 양단의 전압은 7V이고 저항은 14kΩ이면 전력은 다음과 같습니다.
\[ P = \frac{7^2}{14000} = 0.0035W \]
일반적으로 출력은 안전을 확보하기 위해 실제 계산된 값의 2배 이상으로 선택됩니다.
5. 분압저항의 오차 및 정확도저항의 저항값에는 일반적으로 ±1%, ±5% 등의 오류가 있습니다. 오류는 출력 전압의 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다. 정확도를 높이려면 오차가 작은 저항기를 선택하거나 여러 세트의 저항기를 직렬 및 병렬로 사용하여 저항을 조정할 수 있습니다.
6. 전압 분배 저항의 적용 시나리오전압 분배 저항은 전압 측정, 기준 전압 생성, 레벨 변환 및 기타 경우에 널리 사용됩니다. 예를 들어 마이크로컨트롤러 아날로그 입력 전압 조정, 오디오 신호 감쇠 등이 있습니다.
7. 다단 분압 저항 계산여러 개의 서로 다른 전압 출력이 필요한 경우 다단계 전압 분배 저항을 직렬로 사용할 수 있습니다. 각 레벨의 전압은 해당 저항기를 통해 계산할 수 있으며 전체 설계에서는 각 레벨의 전압이 요구 사항을 충족하는지 확인해야 합니다.
전압 분배 저항의 계산은 직렬 저항의 전압 분배 원리를 기반으로 합니다. 핵심은 입력 전압, 출력 전압을 정확하게 결정하고 저항 저항과 전력을 합리적으로 선택하는 것입니다. 이 기사의 단계와 예를 통해 독자는 분압 저항의 계산 방법을 쉽게 익힐 수 있으며 이를 전자 회로 설계에 유연하게 적용할 수 있습니다. 합리적인 전압 분배 설계는 회로의 안정적인 작동을 보장할 뿐만 아니라 시스템 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.
