Sa electronics, ang panuntunan ng divider ng boltahe ay isang simple at pinakamahalaga electronic circuit , na ginagamit upang baguhin ang isang malaking boltahe sa isang maliit na boltahe. Gamit lamang ang isang i / p boltahe at dalawang mga resistors ng serye maaari kaming makakuha ng isang boltahe o / p. Dito, ang boltahe ng output ay isang maliit na bahagi ng boltahe ng i / p. Ang pinakamahusay na halimbawa para sa isang divider ng boltahe ay dalawang resistors ay konektado sa serye. Kapag ang boltahe ng i / p ay inilapat sa pares ng risistor at ang o / p boltahe ay lilitaw mula sa koneksyon sa pagitan nila. Pangkalahatan, ang mga divider na ito ay ginagamit upang mabawasan ang lakas ng boltahe o upang lumikha ng boltahe ng sanggunian at ginagamit din sa mababang mga frequency bilang isang signal attenuator. Para sa DC at medyo mababang mga frequency, ang isang divider ng boltahe ay maaaring naaangkop na perpekto kung ginawa lamang sa mga resistor kung saan kinakailangan ang tugon ng dalas sa isang malawak na saklaw.
Ano ang Voltage Divider Rule?
Kahulugan: Sa larangan ng electronics, ang isang voltage divider ay isang pangunahing circuit, na ginagamit upang makabuo ng isang bahagi ng input boltahe nito tulad ng isang output. Ang circuit na ito ay maaaring idisenyo gamit ang dalawang resistors kung hindi man ang anumang mga passive na bahagi kasama ang isang mapagkukunan ng boltahe. Ang mga resistors sa circuit ay maaaring konektado sa serye samantalang ang isang mapagkukunan ng boltahe ay konektado sa mga resistors na ito. Ang circuit na ito ay tinatawag ding potensyal na divider. Ang input boltahe ay maaaring mailipat sa pagitan ng dalawang resistors sa circuit upang maganap ang paghahati ng boltahe.
Kailan gagamitin ang Voltage Divider Rule?
Ginagamit ang panuntunan ng boltahe na divider upang malutas ang mga circuit upang gawing simple ang solusyon. Ang paglalapat ng panuntunang ito ay maaari ring malutas nang lubusan ang mga simpleng circuit Ang pangunahing konsepto ng panuntunang divider ng boltahe na ito ay 'Ang boltahe ay nahahati sa pagitan ng dalawang resistors na konektado sa serye na direktang proporsyon sa kanilang paglaban. Ang divider ng boltahe ay nagsasangkot ng dalawang mahahalagang bahagi na ang mga ito ay ang circuit at ang equation.
Iba't ibang Mga Voltage Divider Schematics
Ang isang divider ng boltahe ay nagsasama ng isang mapagkukunan ng boltahe sa isang serye ng dalawang resistors. Maaari mong makita ang iba't ibang mga circuit ng boltahe na iginuhit sa iba't ibang mga paraan na ipinakita sa ibaba. Ngunit ang mga ito iba't ibang mga circuit dapat palaging pareho.
Mga Skripsyong Divider ng Boltahe
Sa iba't ibang mga circuit ng boltahe na divider sa itaas, ang R1 risistor ay pinakamalapit sa input boltahe Vin, at ang risistor R2 ay pinakamalapit sa ground terminal. Ang drop ng boltahe sa kabuuan ng risistor R2 ay tinatawag na Vout na kung saan ay ang hinati na boltahe ng circuit.
Pagkalkula ng Boltahe na Hati
Isaalang-alang natin ang sumusunod na circuit na konektado sa pamamagitan ng paggamit ng dalawang resistors R1 atR2. Kung saan ang variable risistor ay konektado sa pagitan ng pinagmulan ng boltahe. Sa circuit sa ibaba, ang R1 ay ang paglaban sa pagitan ng sliding contact ng variable at ng negatibong terminal. Ang R2 ay ang paglaban sa pagitan ng positibong terminal at pag-slide ng contact. Nangangahulugan iyon na ang dalawang resistors na R1 at R2 ay nasa serye.
Rule Divider Rule gamit ang Dalawang Resistor
Nakasaad sa batas ni Ohm na V = IR
Mula sa equation sa itaas, makukuha natin ang mga sumusunod na equation
V1 (t) = R1i (t) …………… (I)
V2 (t) = R2i (t) …………… (II)
Paglalapat ng Batas sa Boltahe ni Kirchhoff
Sinasabi ng KVL na kapag ang kabuuan ng algebraic ng boltahe sa paligid ng isang saradong landas sa isang circuit ay katumbas ng zero.
-V (t) + v1 (t) + v2 (t) = 0
V (t) = V1 (t) + v2 (t)
Samakatuwid
V (t) = R1i (t) + R2i (t) = i (t) (R1 + R2)
Dahil dito
i (t) = v (t) / R1 + R2 ……………. (III)
Pagpapalit ng III sa mga equation na I at II
V1 (t) = R1 (v (t) / R1 + R2)
V (t) (R1 / R1 + R2)
V2 (t) = R2 (v (t) / R1 + R2)
V (t) (R2 / R1 + R2)
Ipinapakita ng circuit sa itaas ang divider ng boltahe sa pagitan ng dalawang resistors na direktang proporsyonal sa kanilang paglaban. Ang panuntunang ito ng divider ng boltahe ay maaaring mapalawak sa mga circuit na dinisenyo na may higit sa dalawang resistors.
Rule Divider Rule gamit ang Tatlong Resistors
Panuntunan sa paghahati ng boltahe para sa itaas ng dalawang resistor circuit
V1 (t) = V (t) R1 / R1 + R2 + R3 + R4
V2 (t) = V (t) R2 / R1 + R2 + R3 + R4
V3 (t) = V (t) R3 / R1 + R2 + R3 + R4
V4 (t) = V (t) R4 / R1 + R2 + R3 + R4
Equation ng Divider ng Boltahe
Tumatanggap ang equation ng panuntunan ng boltahe na divider kapag alam mo ang tatlong mga halaga sa itaas na circuit ang mga ito ay ang boltahe ng pag-input at ang dalawang halaga ng risistor. Sa pamamagitan ng paggamit ng sumusunod na equation, mahahanap natin ang output boltahe.
Vault = Vin. R2 / R1 + R2
Nakasaad sa equation sa itaas na ang Vout (o / p boltahe) ay direktang proporsyonal sa Vin (input boltahe) at ang ratio ng dalawang resistors na R1 at R2.
Resistive Voltage Divider
Ito ay isang napakadali at simpleng circuit upang mag-disenyo pati na rin maunawaan. Ang pangunahing uri ng isang passive voltage divider circuit ay maaaring itayo na may dalawang resistors na konektado sa serye. Gumagamit ang circuit na ito ng panuntunan sa divider ng boltahe upang sukatin ang drop ng boltahe sa bawat resistor ng serye. Ang resistive voltage divider circuit ay ipinapakita sa ibaba.
Sa resistive divider circuit, ang dalawang resistors tulad ng R1 at R2 ay konektado sa serye. Kaya't ang daloy ng kasalukuyang sa mga resistors ay magiging pareho. Samakatuwid, nagbibigay ito ng isang drop ng boltahe (I * R) sa bawat resistive.
Resistive Type
Gamit ang isang mapagkukunan ng boltahe, isang supply ng boltahe ang inilalapat sa circuit na ito. Sa pamamagitan ng paglalapat ng KVL & Ohms Law sa circuit na ito, masusukat natin ang drop ng boltahe sa buong risistor. Kaya't ang daloy ng kasalukuyang sa circuit ay maaaring ibigay bilang
Sa pamamagitan ng paglalapat ng KVL
VS = VR1 + VR2
Ayon sa Batas ng Ohm
VR1 = I x R1
VR2 = I x R2
VS = I x R1 + I x R2 = I (R1 + R2)
Ako = VS / R1 + R2
Ang daloy ng kasalukuyang sa pamamagitan ng circuit ng serye ay I = V / R alinsunod sa Batas ng Ohm. Kaya't ang daloy ng kasalukuyang ay pareho sa parehong resistors. Kaya't makakalkula ang drop ng boltahe sa kabuuan ng R2 risistor sa circuit
IR2 = VR2 / R2
Vs / (R1 + R2)
VR2 = Vs (R2 / R1 + R2)
Katulad nito, ang pagbaba ng boltahe sa kabuuan ng R1 risistor ay maaaring kalkulahin bilang
IR1 = VR1 / R1
Vs / (R1 + R2)
VR1 = Vs (R1 / R1 + R2)
Mga Divider ng Capacitive Voltage
Ang capacitive voltage divider circuit ay bumubuo ng boltahe na patak sa mga capacitor na konektado sa serye na may suplay ng AC. Karaniwan, ginagamit ang mga ito upang mabawasan ang napakataas na boltahe para sa pagbibigay ng isang mababang signal ng boltahe ng output. Sa kasalukuyan, ang mga divider na ito ay naaangkop sa mga tablet na batay sa touchscreen, mga mobile, at ipinapakitang aparato.
Hindi tulad ng resistive voltage divider circuit, ang capacitive voltage dividers ay gumagana sa isang supply ng sinusoidal AC dahil ang pagkakahati ng boltahe sa mga capacitor ay maaaring makalkula sa tulong ng reactance ng capacitors (XC) na nakasalalay sa dalas ng supply ng AC.
Uri ng Capacitive
Ang pormula ng capacitive reactance ay maaaring makuha bilang
Xc = 1 / 2πfc
Kung saan:
Xc = Capacitive Reactance (Ω)
π = 3,142 (isang pare-pareho sa bilang)
ƒ = Sinukat ang dalas sa Hertz (Hz)
C = Ang kapasidad na sinusukat sa Farads (F)
Ang reaktibo ng bawat capacitor ay maaaring masukat ng boltahe pati na rin ang dalas ng supply ng AC at palitan ang mga ito sa equation sa itaas upang makuha ang katumbas na patak ng boltahe sa bawat capacitor. Ang capacitive voltage divider circuit ay ipinapakita sa ibaba.
Sa pamamagitan ng paggamit ng mga capacitor na kung saan ay konektado sa serye, matutukoy natin ang pagbagsak ng boltahe ng RMS sa bawat kapasitor sa mga tuntunin ng kanilang reaktibo sa sandaling kumonekta sila sa isang mapagkukunan ng boltahe.
Xc1 = 1 / 2πfc1 & Xc2 = 1 / 2πfc2
XCT= XC1+ XC2
VC1= Vs (XC1/ XCT)
VC2= Vs (XC2/ XCT)
Hindi pinapayagan ng mga capacitor na divider ang pag-input ng DC.
Ang isang simpleng capacitive equation para sa isang AC input ay
Vault = (C1 / C1 + C2) .Vin
Mga Divider ng Inductive Voltage
Ang mga inductive voltage divider ay lilikha ng mga patak ng boltahe sa mga coil kung hindi man ang mga inductor ay konektado sa serye sa isang supply ng AC. Ito ay binubuo ng isang coil kung hindi man solong paikot-ikot na kung saan ay pinaghiwalay sa dalawang bahagi saan man ang o / p boltahe ay natanggap mula sa isa sa mga bahagi.
Ang pinakamahusay na halimbawa ng inductive voltage divider na ito ay ang auto-transpormer kabilang ang maraming mga puntos sa pag-tap sa pangalawang paikot-ikot na ito. Ang isang inductive voltage divider sa pagitan ng dalawang inductors ay maaaring masukat sa pamamagitan ng reaktibo ng inductor na tinukoy ng XL.
Uri ng Inductive
Ang pormulang inductive reactance ay maaaring makuha bilang
XL = 1 / 2πfL
Ang 'XL' ay isang inductive reactance na sinusukat sa Ohms (Ω)
π = 3,142 (isang pare-pareho sa bilang)
Ang ‘ƒ’ ay ang dalas na sinusukat sa Hertz (Hz)
Ang 'L' ay isang inductance na sinusukat sa Henry (H)
Ang reaktibo ng dalawang inductors ay maaaring kalkulahin sa sandaling malalaman natin ang dalas at boltahe ng supply ng AC at gamitin ang mga ito sa pamamagitan ng batas ng divider ng boltahe upang makuha ang pagbagsak ng boltahe sa bawat inductor ay ipinakita sa ibaba. Ang inductive voltage divider circuit ay ipinapakita sa ibaba.
Sa pamamagitan ng paggamit ng dalawang inductors na konektado sa serye sa circuit, maaari naming sukatin ang RMS boltahe patak sa bawat capacitor sa mga tuntunin ng kanilang reaktibo sa sandaling kumonekta sila sa isang mapagkukunan ng boltahe.
XL1= 2πfL1 & XL2= 2πfL2
XLT = XL1+ XL2
VL1 = Vs ( XL1/ XLT)
VL2 = Vs ( XL2/ XLT)
Ang AC input ay maaaring hatiin ng mga inductive divider batay sa inductance:
Vout = (L2 / L1 + L2) * Vin
Ang equation na ito ay para sa mga inductor na hindi nakikipag-ugnay at mutual inductance sa isang autotransformer na magbabago ng mga kinalabasan. Ang input ng DC ay maaaring hatiin batay sa paglaban ng mga elemento ayon sa panuntunang resistive divider.
Hinahati ng Boltahe Halimbawa ng Mga problema
Ang mga problema sa halimbawa ng boltahe ay maaaring malutas sa pamamagitan ng paggamit sa itaas na resistive, capacitive, at inductive circuit.
1). Ipagpalagay natin na ang kabuuang paglaban ng isang variable na risistor ay 12 Ω. Ang sliding contact ay nakaposisyon sa isang punto kung saan ang resistensya ay nahahati sa 4 Ω at 8Ω. Ang variable risistor ay konektado sa isang 2.5 V na baterya. Suriin natin ang boltahe na lilitaw sa kabuuan ng voltmeter na nakakonekta sa seksyon na 4 of ng variable na risistor.
Ayon sa patakaran ng divider ng boltahe, ang mga pagbagsak ng boltahe ay,
Vout = 2.5Vx4 Ohms / 12Ohms = 0.83V
2). Kapag ang dalawang capacitor C1-8uF & C2-20uF ay konektado sa serye sa circuit, ang RMS boltahe patak ay maaaring kalkulahin sa bawat capacitor kapag nakakonekta sila sa 80Hz RMS supply & 80 volts.
Xc1 = 1 / 2πfc1
1/2 × 3.14x80x8x10-6 = 1 / 4019.2 × 10-6
= 248.8 ohms
Xc2 = 1 / 2πfc2
1/2 × 3.14x80x20x10-6 = 1/10048 x10-6
= 99.52 ohms
XCT = XC1 + XC2
= 248.8 + 99.52 = 348.32
VC1 = Vs (XC1 / XCT)
80 (248.8 / 348.32) = 57.142
VC2 = Vs (XC2 / XCT)
80 (99.52 / 348.32) = 22.85
3). Kapag ang dalawang inductors na L1-8 mH & L2- 15 mH ay konektado sa serye, maaari nating kalkulahin ang drop ng boltahe ng RMS sa bawat capacitor ay maaaring makalkula sa sandaling kumonekta sila sa 40 volts, 100Hz RMS supply.
XL1 = 2πfL1
= 2 × 3.14x100x8x10-3 = 5.024 ohms
XL2 = 2πfL2
= 2 × 3.14x100x15x10-3
9.42 ohms
XLT = XL1 + XL2
14.444 ohms
VL1 = Vs (XL1 / XLT)
= 40 (5.024 / 14.444) = 13.91 volts
VL2 = Vs (XL2 / XLT)
= 40 (9.42 / 14.444) = 26.08 volts
Mga Punto ng Pag-tap ng Boltahe sa isang Divider Network
Kapag ang bilang ng mga resistors ay konektado sa serye sa kabuuan ng isang mapagkukunan ng boltahe Vs sa isang circuit, pagkatapos ang iba't ibang mga puntos ng pag-tap ng boltahe ay maaaring isaalang-alang bilang A, B, C, D & E
Ang kabuuang paglaban sa circuit ay maaaring kalkulahin sa pamamagitan ng pagdaragdag ng lahat ng mga halaga ng paglaban tulad ng 8 + 6 + 3 + 2 = 19 kilo-ohms. Ang halaga ng paglaban ay paghihigpitan ang kasalukuyang daloy sa buong circuit na bumubuo ng supply ng boltahe (VS).
Ang iba't ibang mga equation na ginagamit upang makalkula ang boltahe drop sa buong resistors ay VR1 = VAB,
VR2 = VBC, VR3 = VCD, at VR4 = VDE.
Ang mga antas ng boltahe sa bawat pag-tap point ay kinakalkula na may paggalang sa GND (0V) terminal. Samakatuwid, ang antas ng boltahe sa puntong 'D' ay katumbas ng VDE, samantalang ang antas ng boltahe sa puntong 'C' ay katumbas ng VCD + VDE. Dito, ang antas ng boltahe sa puntong 'C' ay ang halaga ng dalawang boltahe na patak sa dalawang resistors na R3 & R4.
Kaya sa pamamagitan ng pagpili ng isang naaangkop na hanay ng mga halaga ng risistor, maaari kaming gumawa ng isang serye ng mga patak ng boltahe. Ang mga patak ng boltahe ay magkakaroon ng isang kaugnay na halaga ng boltahe na nakamit mula sa boltahe lamang. Sa halimbawa sa itaas, ang bawat halaga ng boltahe ng o / p ay positibo dahil ang negatibong terminal ng supply ng boltahe (VS) ay konektado sa ground terminal.
Mga aplikasyon ng Voltage Divider
Ang mga application ng votlage divider isama ang sumusunod.
- Ang divider ng boltahe ay ginagamit lamang doon kung saan ang boltahe ay kinokontrol ng pag-drop ng isang partikular na boltahe sa isang circuit. Pangunahin itong ginagamit sa mga naturang sistema kung saan ang kahusayan ng enerhiya ay hindi kinakailangang isaalang-alang nang seryoso.
- Sa aming pang-araw-araw na buhay, karaniwang ang divider ng boltahe ay ginagamit sa mga potensyal. Ang pinakamahusay na mga halimbawa para sa mga potentiometers ay ang volume tuning knob na nakakabit sa aming mga system ng musika at radio transistors, atbp. Ang pangunahing disenyo ng potensyomiter ay may kasamang tatlong mga pin na ipinakita sa itaas. Sa dalawang pin na iyon ay konektado sa risistor na nasa loob ng potensyomiter at ang natitirang pin ay konektado sa isang pakikipag-usap sa pagpunas na dumidulas sa risistor. Kapag may nagbago ng knob sa potentiometer pagkatapos ang boltahe ay lilitaw sa mga matatag na contact at pagpunas ng contact alinsunod sa panuntunan ng divider ng boltahe.
- Ginagamit ang mga divider ng boltahe upang ayusin ang antas ng signal, para sa pagsukat ng boltahe at bias ng mga aktibong aparato sa mga amplifier. Ang isang multimeter at Wheatstone bridge ay may kasamang mga divider ng boltahe.
- Maaaring gamitin ang mga divider ng boltahe upang masukat ang paglaban ng sensor. Upang bumuo ng isang divider ng boltahe, ang sensor ay konektado sa serye na may kilalang paglaban, at ang kilalang boltahe ay inilapat sa buong divider. Ang analog sa digital converter ng microcontroller ay konektado sa gitna ng gripo ng divider upang masukat ang boltahe ng gripo. Sa pamamagitan ng paggamit ng kilalang paglaban, maaaring makalkula ang pagsukat ng boltahe ng resistensya ng sensor.
- Ginagamit ang mga divider ng boltahe sa pagsukat ng sensor, boltahe, paglilipat ng antas ng lohika, at pagsasaayos ng antas ng signal.
- Pangkalahatan, ang panuntunan ng resistor divider ay pangunahing ginagamit upang makabuo ng mga sanggunian na voltages kung hindi man binabawasan ang lakas ng boltahe upang ang pagsukat ay napaka-simple. Bilang karagdagan ang mga ito ay gumagana bilang signal attenuators sa mababang dalas
- Ginagamit ito sa kaso ng labis na mas kaunting mga frequency at DC
- Ang capacitive voltage divider na ginamit sa paghahatid ng kuryente para sa pagbabayad ng capacitance ng load at pagsukat ng mataas na boltahe.
Ito lang tungkol sa dibisyon ng boltahe panuntunan sa mga circuit, ang panuntunang ito ay nalalapat para sa parehong mga mapagkukunan ng boltahe ng AC & DC. Bukod dito, anumang pagdududa tungkol sa konseptong ito o mga proyektong elektroniko at elektrikal , mangyaring ibigay ang iyong puna sa pamamagitan ng pagbibigay ng puna sa seksyon ng komento sa ibaba. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang pangunahing pag-andar ng patakaran ng divider ng boltahe?
