ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์
เครื่องคำนวณวงจรแบ่งแรงดัน
คำนวณแรงดันเอาต์พุตพร้อมโหลดและความคลาดเคลื่อน หรือหาคู่ตัวต้านทานมาตรฐานสำหรับแรงดันเป้าหมาย
ค่าที่ป้อน
ผลลัพธ์
- แรงดันเอาต์พุต
- —
- แรงดันเอาต์พุตไม่มีโหลด
- —
- กระแสจากแหล่งจ่าย
- —
- ความต้านทานเอาต์พุตไม่มีโหลด
- —
- ต่ำสุด · Vout
- —
- สูงสุด · Vout
- —
| R1 · กำลังไฟฟ้า | — |
|---|---|
| R2 · กำลังไฟฟ้า | — |
| กระแสโหลด | — |
Vout = Vs × R2 / (R1 + R2)คู่ตัวต้านทานที่ดีที่สุด
| R1 | R2 | Vout | ความคลาดเคลื่อนจากเป้าหมาย · % | ใช้คู่นี้ |
|---|
คำนวณวงจรแบ่งแรงดันพร้อมโหลดและความคลาดเคลื่อน
คำนวณเอาต์พุตของวงจรแบ่งแรงดันด้วยตัวต้านทาน โดยเลือกเพิ่มโหลดความต้านทานและความคลาดเคลื่อนของตัวต้านทานได้ R1 เชื่อมแหล่งจ่ายกับเอาต์พุต ส่วน R2 เชื่อมเอาต์พุตกับกราวด์ โหมดค้นหาเปรียบเทียบคู่ตัวต้านทานค่ามาตรฐานใกล้เคียงสำหรับแรงดันเป้าหมาย นี่เป็นแบบจำลองกระแสตรงคงที่ ไม่ใช่ตัวควบคุมแรงดันหรือแบบจำลองกระแสโหลดที่เปลี่ยนไป
ขั้นตอนการใช้งาน
- เลือกการคำนวณเอาต์พุตและป้อนแรงดันแหล่งจ่าย ความต้านทานด้านบน R1 และความต้านทานด้านล่าง R2 ช่องความต้านทานใช้ kΩ เว้นแต่คุณพิมพ์หน่วยต่อท้ายที่เครื่องมือรู้จัก
- เปิดตัวเลือกโหลดหากมีความต้านทานเชื่อมจากเอาต์พุตถึงกราวด์ แล้วป้อนค่า ป้อนเปอร์เซ็นต์ความคลาดเคลื่อนเดียวกันสำหรับตัวต้านทานแบ่งแรงดันทั้งสองตัว และตรวจสอบเอาต์พุตพิกัด ขอบเขต กระแส และกำลังสูญเสีย
- หากต้องการหาคู่ ให้สลับไปโหมดค้นหา ป้อนเป้าหมายที่ต่ำกว่าแรงดันแหล่งจ่าย แล้วเลือกสเกลความต้านทานและอนุกรม E เปรียบเทียบตัวเลือกในรายการ เลือกคู่เพื่อกลับไปโหมดเอาต์พุตและตรวจสอบรายละเอียด
การตั้งค่าและข้อจำกัด
- เอาต์พุตเมื่อไม่มีโหลดและมีโหลด
- เมื่อไม่มีโหลด Vout = Vs × R2 / (R1 + R2) เมื่อมีโหลด RL ให้แทน R2 ในอัตราส่วนนั้นด้วย R2 × RL / (R2 + RL) เอาต์พุตขณะไม่มีโหลดที่แสดงใช้เปรียบเทียบได้ดี ผลลัพธ์ที่มีโหลดสมมติว่า RL คงที่
- ขอบเขตความคลาดเคลื่อน
- ค่าต่ำสุดใช้ R1 สูงขึ้นและ R2 ต่ำลง ค่าสูงสุดใช้ R1 ต่ำลงและ R2 สูงขึ้น แรงดันแหล่งจ่ายและความต้านทานโหลดคงที่ นี่คือขอบเขตจากความคลาดเคลื่อนตัวต้านทาน ไม่ใช่การทำนายเชิงสถิติ และไม่รวมการเปลี่ยนแปลงของแหล่งจ่ายหรือโหลด
- การค้นหาและความต้านทานเอาต์พุต
- การค้นหาตรวจสอบค่ามาตรฐานตั้งแต่หนึ่งในสิบถึงสิบเท่าของสเกลที่เลือก และแสดงคู่ได้สูงสุดห้าคู่โดยเรียงตามความผิดพลาดจากแรงดันเป้าหมาย เป็นการค้นหาในขอบเขตจำกัด ไม่ได้ค้นหาตัวต้านทานที่เป็นไปได้ทั้งหมด ความต้านทานเอาต์พุตที่แสดงคือ R1 ขนานกับ R2 โดยไม่รวมโหลดภายนอก
ตัวอย่างการใช้งาน
ในโหมดเอาต์พุต ป้อน 12 V, R1 = 10 kΩ และ R2 = 10 kΩ ที่ความคลาดเคลื่อน 1% เอาต์พุตขณะไม่มีโหลดคือ 6 V เปิดโหลด 10 kΩ คร่อม R2 แล้วเปรียบเทียบผลลัพธ์ที่เปลี่ยนไป
| RL | Vout | I | IL |
|---|---|---|---|
| ∞ | 6 V | 0.6 mA | 0 mA |
| 10 kΩ | 4 V | 0.8 mA | 0.4 mA |
ความต้านทานด้านล่างเมื่อมีโหลดคือ 5 kΩ เอาต์พุตพิกัดจึงลดเหลือ 4 V กระแสแหล่งจ่ายคือ 0.8 mA และกระแสโหลดคือ 0.4 mA ขอบเขตความคลาดเคลื่อนประมาณ 3.96013 V และ 4.04013 V ส่วนความต้านทานเอาต์พุตของวงจรแบ่งแรงดันยังเป็น 5 kΩ
คำถามและการแก้ปัญหา
ทำไมการต่อโหลดจึงทำให้เอาต์พุตลดลง?
โหลดขนานกับตัวต้านทานด้านล่าง จึงลดความต้านทานสมมูลด้านล่างและเปลี่ยนอัตราส่วนแบ่งแรงดัน เปรียบเทียบผลลัพธ์เมื่อมีโหลดและไม่มีโหลดด้วยค่าความต้านทานโหลดที่สมจริง โหลดที่เปลี่ยนไปหรือไม่เป็นความต้านทานต้องใช้แบบจำลองอื่น
วงจรแบ่งแรงดันจ่ายไฟให้อุปกรณ์ที่แรงดันเป้าหมายได้หรือไม่?
การคำนวณแสดงผลของโหลดความต้านทานที่ระบุต่อเอาต์พุต แต่ไม่รักษาแรงดันให้คงที่เมื่อกระแสอุปกรณ์เปลี่ยน ตรวจสอบผลของโหลด กระแส และกำลังของตัวต้านทาน ใช้แหล่งจ่ายควบคุมแรงดันที่เหมาะสมหากโหลดต้องการแรงดันคงที่
ทำไมผลลัพธ์ว่างในโหมดค้นหา?
เป้าหมายต้องเป็นบวกและต่ำกว่าแรงดันแหล่งจ่าย ความต้านทานต้องเป็นบวก และสเกลต้องอยู่ในช่วงที่รองรับ ความคลาดเคลื่อนต้องถูกต้องด้วย ตรวจสอบช่องที่ถูกเน้น เลือกสเกลอื่น หรือรีเซ็ตเครื่องคำนวณ