分压器计算器
什么是分压器？
分压器是一种串联电阻的排列，用于将较高的电压转换为较低的电压。输出电压取决于电路中使用的电阻比例。
分压器如何工作？
分压器通过串联两个或多个电阻来按比例分配输入电压。输出电压从其中一个电阻上获取。
- 对于2个电阻：Vout = Vin × (R2 / (R1 + R2))
- 对于3个电阻：可获得多个抽头
- 对于4个电阻：可实现复杂的电压分配
分压器应用
- Arduino电压分压：ADC输入电平转换
- 电池电压监测
- 参考电压生成
- 传感器接口
- LED电流限制
分压器指南
基本原理
分压器使用两个电阻来降低电压：
- 按比例分配输入电压
- 输出取决于电阻比例
- 电流在两个电阻中保持恒定
- 功率在电阻间分配不同
设计公式
分压器设计的关键公式：
Vout = Vin × (R2 / (R1 + R2))
I = Vin / (R1 + R2)
P1 = I² × R1
P2 = I² × R2
- Vout = 输出电压
- Vin = 输入电压
- R1 = 上方电阻
- R2 = 下方电阻
- I = 电流
- P = 功率损耗
设计考虑
需要考虑的重要因素：
- 负载阻抗效应
- 功率损耗
- 温度效应
- 精度要求
- 电压额定值
- 电流限制
常见应用
分压器的应用场景：
- 参考电压生成
- 信号调理
- 传感器接口
- 电平转换
- 偏置网络
- 电源供应
功率计算
理解功率损耗：
- 总功率 = Vin² / (R1 + R2)
- R1功率 = I² × R1
- R2功率 = I² × R2
- 考虑安全裕度
- 考虑温升
稳定性考虑
影响稳定性的因素：
- 温度系数
- 功率系数
- 电压系数
- 长期漂移
- 环境因素
元件选择
选择元件的标准：
- 功率额定值
- 精度
- 温度系数
- 成本考虑
- 物理尺寸
- 可获得性
故障排除指南
常见问题和解决方案：
输出电压漂移
检查温度效应和稳定性
功率损耗过大
验证功率额定值和散热
调节不良
考虑负载效应和阻抗
噪声问题
改善布局和滤波
快速参考
常用分压比
常用的电压比例：
- 1:1 - 输出一半电压
- 2:1 - 输出三分之一电压
- 3:1 - 输出四分之一电压
- 9:1 - 输出十分之一电压
典型功率额定值
常见电阻功率额定值：
- 1/8W 用于信号级应用
- 1/4W 用于低功率分压器
- 1/2W 用于中等功率应用
- 1W+ 用于高功率要求
设计技巧
- 使用1%精度以获得高精度
- 考虑热效应
- 需要时添加旁路电容
- 匹配温度系数
- 确保足够的通风