Spis treści:
Dělič napětí se často používá v elektronice a robotice. Zjistěte, co je dělič napětí a kde se používá!
Co je dělič napětí?
Dělič napětí je součástka používaná při konstrukci elektronických obvodů a zařízení. Jeho hlavní funkcí je rozdělit vstupní napětí, tj. získat vhodný poměr mezi hodnotami vstupního a výstupního napětí.
Dělič napětí - jak je konstruován?
Dělič napětí je jedním z kvadrantů, tj. prvků se čtyřmi svorkami: dvěma vstupními a dvěma výstupními.
Používá se při konstrukci elektrických obvodů a zároveň je sám obvodem složeným ze dvou pasivních elektronických součástek zapojených do série. Pro děliče napětí se nejčastěji používají rezistory, kondenzátory nebo induktory.
Jak funguje dělič napětí?
Dělič napětí umožňuje řídit hodnotu výstupního napětí tak, aby z jednoho vstupního napětí vzniklo několik nižších výstupních napětí, která se po sečtení rovnají původnímu vstupnímu napětí.
Výstupní napětí děliče tvořeného dvěma sériově zapojenými rezistory lze vypočítat ze vzorce:
UOUT = UIN x [R1 / (R1 + R2)].
kde UIN je vstupní napětí, UOUT je výstupní napětí, R1 je hodnota odporu prvního rezistoru a R2 je hodnota odporu druhého rezistoru.
Dělič napětí a druhý Kirchhoffův zákon
Dělič napětí je fyzickým vyjádřením druhého Kirchhoffova zákona, podle kterého se v uzavřeném obvodu součet úbytků napětí rovná součtu elektromotorických sil přítomných v obvodu. V praxi to znamená, že pokud jsou součástky zapojeny sériově, což je případ děliče napětí, je součet výstupních napětí roven vstupnímu napětí.
Typy děličů napětí
Děliče napětí lze rozdělit do několika skupin, které se liší konstrukcí, vlastnostmi a použitím. Nejběžnější typy děličů napětí jsou odporové, kapacitní, induktivní a kapacitní/odporové.
Odporové děliče napětí
Nejběžnějším typem těchto součástek jsou odporové děliče napětí. Skládají se ze dvou sériově zapojených rezistorů a používají se především v nízkonapěťových systémech. Mezi odporové děliče napětí mohou patřit například potenciometry.
Kapacitní děliče napětí
Kapacitní dělič napětí se skládá ze dvou kondenzátorů zapojených do série. Používají se například jako součást generátorů a filtrů a také v měřicích zařízeních, zejména ve vysokonapěťových systémech.
Indukční děliče napětí
Indukční děliče napětí jsou sestaveny ze sériově zapojených cívek. Používají se mimo jiné k oddělení obvodů a k rozdělení střídavých napětí.
Co znamená, že je dělič napětí kompenzovaný?
Kompenzovaný dělič napětí je dělič, u kterého je impedance obou pasivních prvků stejná. Toto řešení umožňuje omezit vliv elektrické kapacity prvků použitých ke konstrukci děliče na přesnost dělení napětí (prvek s vyšší elektrickou kapacitou vždy “dostane” nižší napětí, což je patrné zejména u kapacitních děličů složených z kondenzátorů s různými vlastnostmi).
Použití děličů napětí
Děliče napětí se používají různými způsoby. Jednou z nejoblíbenějších oblastí použitíí je potenciometr což je zvláštní typ odporového děliče, který umožňuje plynule nastavovat hodnotu odporu R1 a R2, takže lze kontrolovat hodnotu jejich výstupního napětí.
Potenciometry Používají se například k ovládání hlasitosti v audio a video zařízeních a v zařízeních, jako jsou stmívače osvětlení.
Dalšími použitími děličů napětí jsou voltmetry, tj. měřiče elektrického napětí. Řízené dělení vstupního napětí umožňuje měřit vyšší hodnoty, než by bylo možné při přímém měření, protože skutečnou hodnotu napětí lze vypočítat z velikosti odporu děliče a výstupních napětí.
Kromě toho se v systémech ovládaných mikrokontroléry používají děliče napětí se senzory, například pro měření teploty a dalších hodnot zahrnujících změnu rezistence.
Lze pro napájení použít děliče napětí?
Obecně se děliče napětí nepoužívají jako výkonové obvody, protože mají velké energetické ztráty a nemohou poskytovat stabilní zdroj proudu. V mnoha případech se však umísťují před obvody s vysokou vstupní impedancí, před součástky s velmi nízkým odběrem proudu (např. operační zesilovače nebo analogově-digitální převodníky). V ostatních případech by funkci zdroje napájení měl plnit vhodně zvolený zdroj. stabilizátor napětí.
