Điện và điện tử

Máy tính bộ chia điện áp

Tính điện áp đầu ra với tải và dung sai, hoặc tìm cặp điện trở tiêu chuẩn cho điện áp mục tiêu.

01

Dữ liệu nhập

Tải song song với R2. Giới hạn chỉ thay đổi R1 và R2; điện áp nguồn và điện trở tải được coi là chính xác.

02

Kết quả

Điện áp đầu ra
—
Điện áp đầu ra không tải
—
Dòng điện nguồn
—
Điện trở đầu ra không tải
—
Nhỏ nhất · Vout
—
Lớn nhất · Vout
—
R1 · Công suất—
R2 · Công suất—
Dòng điện tải—
Công thứcVout = Vs × R2 / (R1 + R2)

Tính bộ chia điện áp có tải và dung sai

Tính đầu ra của bộ chia điện trở, có thể bao gồm tải thuần trở và dung sai điện trở. R1 nối nguồn với đầu ra; R2 nối đầu ra với mass. Chế độ tìm kiếm so sánh các cặp điện trở tiêu chuẩn gần nhau để đạt điện áp mục tiêu. Đây là mô hình DC cố định, không phải bộ ổn áp hoặc mô hình dòng tải thay đổi.

Từng bước thực hiện

  1. Chọn tính đầu ra và nhập điện áp nguồn, điện trở trên R1 và điện trở dưới R2. Các trường điện trở dùng kΩ trừ khi bạn gõ hậu tố đơn vị được nhận dạng.
  2. Bật tùy chọn tải nếu có điện trở nối từ đầu ra xuống mass, rồi nhập giá trị của nó. Nhập cùng tỷ lệ dung sai cho hai điện trở chia áp và xem đầu ra danh định, các giới hạn, dòng điện cùng công suất tiêu tán.
  3. Để tìm một cặp, chuyển sang chế độ tìm kiếm, nhập mục tiêu thấp hơn điện áp nguồn và chọn thang điện trở cùng dãy E. So sánh các ứng viên trong danh sách; chọn một cặp để quay lại chế độ đầu ra và xem chi tiết.

Cài đặt và giới hạn

Đầu ra không tải và có tải
Không có tải, Vout = Vs × R2 / (R1 + R2). Có tải RL, thay R2 trong tỷ số đó bằng R2 × RL / (R2 + RL). Đầu ra không tải hiển thị là điểm so sánh hữu ích; kết quả có tải giả định RL không đổi.
Giới hạn dung sai
Giá trị nhỏ nhất dùng R1 cao hơn và R2 thấp hơn; giá trị lớn nhất dùng R1 thấp hơn và R2 cao hơn. Điện áp nguồn và điện trở tải giữ nguyên. Đây là giới hạn do dung sai điện trở, không phải dự đoán thống kê, và không bao gồm biến động nguồn hoặc tải.
Tìm kiếm và điện trở đầu ra
Tìm kiếm kiểm tra giá trị tiêu chuẩn từ một phần mười đến mười lần thang đã chọn và liệt kê tối đa năm cặp xếp theo sai số điện áp mục tiêu. Đây là tìm kiếm trong phạm vi giới hạn, không tìm mọi điện trở có thể có. Điện trở đầu ra hiển thị là R1 song song với R2, không bao gồm tải ngoài.

Ví dụ thực hành

Trong chế độ đầu ra, nhập 12 V, R1 = 10 kΩ và R2 = 10 kΩ với dung sai 1%. Đầu ra không tải là 6 V. Bật tải 10 kΩ mắc song song với R2 và so sánh kết quả thay đổi.

Kết quả dự kiến
RLVoutIIL
∞6 V0.6 mA0 mA
10 kΩ4 V0.8 mA0.4 mA

Điện trở phía dưới khi có tải là 5 kΩ, nên đầu ra danh định giảm xuống 4 V. Dòng nguồn là 0.8 mA và dòng tải là 0.4 mA. Giới hạn dung sai xấp xỉ 3.96013 V và 4.04013 V; điện trở đầu ra của bộ chia vẫn là 5 kΩ.

Câu hỏi và khắc phục sự cố

Tại sao nối tải làm giảm đầu ra?

Tải song song với điện trở phía dưới, làm giảm điện trở hiệu dụng phía dưới và thay đổi tỷ số chia áp. So sánh kết quả có tải và không tải bằng điện trở tải thực tế. Tải thay đổi hoặc không thuần trở cần mô hình khác.

Bộ chia có thể cấp điện cho thiết bị ở điện áp mục tiêu không?

Phép tính cho thấy tải thuần trở cụ thể ảnh hưởng đến đầu ra thế nào; nó không giữ điện áp cố định khi dòng điện thiết bị thay đổi. Kiểm tra ảnh hưởng của tải, dòng điện và công suất điện trở. Dùng nguồn ổn áp phù hợp khi tải cần điều chỉnh ổn định điện áp.

Tại sao kết quả trống trong chế độ tìm kiếm?

Mục tiêu phải dương và thấp hơn điện áp nguồn, các điện trở phải dương và thang phải nằm trong phạm vi được hỗ trợ. Dung sai cũng phải hợp lệ. Kiểm tra trường được đánh dấu, chọn thang khác hoặc đặt lại máy tính.