Feszültség- és áramelosztók

Feszültségosztó

Az elektrotechnikában nagyon gyakran alkalmaznak feszültségosztókat, amelyek működése a feszültségelosztási szabály alkalmazásával ellenőrizhető. Az ábrán egy adott tápfeszültség (pl. 4, 6, 12 vagy 220 V) kisebb feszültségre történő lecsökkentésére szolgáló feszültségosztó áramkörök láthatók.

Rizs. 1. Feszültségosztó áramkörök

Az elektromos elektromos eszközökben, valamint a mérések során néha szükség van egy forrásból több, bizonyos értékű feszültség beszerzésére. A feszültségosztókat gyakran (és különösen a kisáramú technológiában) potenciométereknek nevezik.

A változtatható részfeszültséget egy reosztát vagy más típusú ellenállás csúszóérintkezőjének mozgatásával kapjuk. Az állandó értékű parciális feszültség az ellenállás megnyomásával érhető el, vagy két különálló ellenállás csatlakozásáról hallgatható.

A csúszóérintkező segítségével az ellenállással (terhelési ellenállással) rendelkező vevőhöz szükséges részfeszültség zökkenőmentesen változtatható, míg a csúszóérintkező biztosítja azoknak az ellenállásoknak a párhuzamos kapcsolását, amelyekről a részfeszültség lekerül.

Az ellenállásokat a feszültségosztó részeként használják a rögzített feszültségérték eléréséhez. Ebben az esetben az Uout kimeneti feszültség az Uin bemenetre van kötve (kivéve a lehetséges terhelési ellenállást) a következő csatlakozáson keresztül:

Uout = Uin x (R2 / R1 + R2)

Rizs. 2. Feszültségosztó

Egy példa. Ellenállásosztó segítségével 100 kOhm-os terhelésbe 5 V-os egyenáramú forrásból 1 V feszültséget kell kapni, a szükséges feszültségosztási arány 1/5 = 0,2. Olyan elválasztót használunk, amelynek diagramja az 1. ábrán látható. 2.

Az R1 és R2 ellenállások ellenállásának lényegesen kisebbnek kell lennie 100 kΩ-nál. Ebben az esetben az osztó számításakor a terhelési ellenállás elhanyagolható.

Ezért R2 / (R1 + R2) R2 = 0,2

R2 = 0,2R1 + 0,2R2.

R1 = 4R2

Ezért választhat R2 = 1 kOhm, R1 - 4 kOhm. Az R1 ellenállást az 1,8 és 2,2 kOhm szabványos ellenállások soros csatlakoztatásával érik el, amelyek fémfólia alapján készülnek ± 1% pontossággal (teljesítmény 0,25 W).

Emlékeztetni kell arra, hogy maga az osztó áramot fogyaszt az elsődleges forrásból (ebben az esetben 1 mA), és ez az áram növekedni fog, ahogy az osztóellenállások ellenállása csökken.

A megadott feszültségérték eléréséhez nagy pontosságú ellenállásokat kell használni.

Az egyszerű ellenállásos feszültségosztó hátránya, hogy a terhelési ellenállás változásával az osztó kimeneti feszültsége (Uout) megváltozik. A terhelés U-ra gyakorolt ​​hatásának csökkentése érdekében az R2 sebességet legalább 10-szer kisebbre kell választani, mint a minimális terhelési ellenállás.

Fontos megjegyezni, hogy az R1 és R2 ellenállások ellenállásának csökkenésével a bemeneti feszültségforrás által fogyasztott áram növekszik. Normális esetben ez az áram nem haladhatja meg az 1-10 mA-t.

Áramosztó

Az ellenállásokat arra is használják, hogy a teljes áram egy adott részét az osztó megfelelő karjára irányítsák. Például az 1. ábra diagramján. 3 Az áramerősség az R1 és R2 ellenállások ellenállása által meghatározott teljes Azv áram része, azaz. írhatjuk, hogy Azout = Azv x (R1 / R2 + R1)

Egy példa. A mérőmutató a teljes skálára tér el, ha a mozgó tekercsben az egyenáram 1 mA. A tekercs tekercsének aktív ellenállása 100 ohm Számítsa ki az ellenállást! mérő sönt hogy a készülék mutatója 10 mA bemeneti áramnál maximálisan eltérjen (lásd 4. ábra).

Rizs. 3. Áramosztó

Rizs. 4.

Az aktuális megosztási arányt a következő arány adja meg:

Ki/kimenet = 1/10 = 0,1 = R1 / R2 + R1, R2 = 100 Ohm

Ebből adódóan,

0,1R1 + 0,1R2 = R1

0,1R1 + 10 = R1

R1 = 10/0,9 = 11,1 ohm

Az R1 ellenállás szükséges ellenállása két szabványos, 9,1 és 2 ohmos vastagfilmellenállás ± 2%-os (0,25 W) pontosságú sorba kapcsolásával érhető el. Jegyezze meg még egyszer, hogy az ábrán. 3 ellenállás R2 van a mérőeszköz belső ellenállása.

Nagy pontosságú (± 1%) ellenállásokat kell használni, hogy biztosítsuk az áramok felosztásának pontosságát.