分圧器は、高い電圧を低い電圧に変える基本的な回路です。直列に接続された2つの抵抗を使用します。入力電圧は両方の抵抗にかかり、出力はその間の接続点から得られます。このようにして、回路は電圧を「分割」します。
満杯のグラスから2つの小さなグラスに水を注ぐようなものだと思ってください。水は電圧で、グラスは抵抗器です。それぞれのグラスにどれだけの水が入るかは、そのグラスの大きさによって決まります。同じように、抵抗器も大きければ大きいほど電圧の取り分が多くなり、小さければ小さいほど取り分が少なくなります。
共通の価値観
- 入力電圧 3.3V / 5V / 12V
- 抵抗R1/R2： 1kΩ / 10kΩ / 100kΩ
分圧計算機
V_in ---[ R1 ]--- V_out ---[ R2 ]--- GND
値を入力し、計算を押します。
分圧抵抗値の計算後、PCBINQは回路を実現するお手伝いをいたします。当社のDFMレビューサービスは、抵抗の選択とPCBレイアウトを製造可能なように最適化し、プロトタイプから量産まで信頼性の高いパフォーマンスを保証します。.
仕組み
分圧器は基本的な数学で動作します。オームの法則を使います。これは、電圧は電流×抵抗であるというものです。抵抗が一列に並んだ回路では、電流はすべて同じです。抵抗の合計はR1＋R2です。そこで電流を求めます。入力電圧を合計抵抗で割ります。
出力電圧は電流にR2を掛けたものです。これにより、主な式が得られます。V_out = V_in * (R2 / (R1 + R2)).この式は、得られる電圧の一部を示しています。得られる部分は、抵抗のサイズに依存します。
必要な理由
分圧器は非常に便利です。新しい電圧レベルを作るのに役立ちます。回路内の多くの部品は一定の電圧を必要とします。分圧器はその電圧を供給することができます。これは新しい電圧レベルを得る簡単な方法です。
分圧器もデータを読み取ることができます。抵抗値が変化するセンサーもあります。例えば、光センサーは光によって抵抗値が変化します。抵抗値が変化すると、分圧器の出力電圧が変化します。この変化を測定することができます。これでセンサーが何を見ているかがわかります。光センサーは、光の下では低電圧になります。暗いところでは電圧が高くなります。
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よくあるご質問
分圧器は電力を消費します。抵抗は熱くなります。この熱は電力損失です。そのため、大きな電力を必要とするものには分圧器を使うべきではありません。分圧器は、信号や小規模なニーズに最適です。
分圧器は直流電源で使用できます。しかし、大電力を必要とするものには使用してはいけません。大電力を必要とするものには、電源を使うべきです。電源は別の種類の回路です。
負荷は出力に接続する部品です。負荷はデバイダから電力を受け取ります。負荷は分圧器の動作を変えます。総抵抗値が変わります。負荷を使用する場合は、式を変更する必要があります。式に負荷の抵抗を含める必要があります。
分圧器では、入力電圧は2つの抵抗で分担されます。総電圧は両方の抵抗にかかりますが、出力は片方の抵抗からだけ得られます。この分割により、出力電圧は常に入力電圧より小さくなります。
ポテンショメーターは分圧器の一種です。動く部分がある抵抗器です。ノブを回すことができます。これにより抵抗値が変化します。つまり、出力電圧を変えることができるのです。ポテンショメーターは、音量や明るさを変えるのに使われます。