Изчисляването на стойностите на резисторите в делител на напрежение с товарен резистор е основно умение в електрониката. Независимо дали проектирате проста схема за училищен проект или работите върху сложно индустриално приложение, разбирането как правилно да се изчислят стойностите на тези резистори е от решаващо значение. Като доставчик на товарни резистори, видях от първа ръка колко е важно тези изчисления да бъдат правилни. В тази публикация в блога ще ви преведа през процеса на изчисляване на стойностите на резистора в делител на напрежение с товарен резистор и също така ще ви представя някои от висококачествените товарни резистори, които предлагаме.
Разбиране на веригата на делителя на напрежението
Основният делител на напрежение се състои от два резистора (R_1) и (R_2), свързани последователно през източник на напрежение (V_{in}). Изходното напрежение (V_{out}) се приема през един от резисторите. Формулата за изчисляване на изходното напрежение на обикновен делител на напрежение без товар се дава от:
[V_{out}=V_{in}\times\frac{R_2}{R_1 + R_2}]
Тази формула предполага, че към изхода няма свързан товар. Въпреки това, когато товарен резистор (R_L) е свързан през (V_{out}), ситуацията става по-сложна. Товарният резистор ефективно променя еквивалентното съпротивление на веригата и по този начин влияе на изходното напрежение.
Анализиране на веригата с товарен резистор
Когато товарен резистор (R_L) е свързан през (R_2), (R_2) и (R_L) са успоредни. Еквивалентното съпротивление (R_{eq}) на (R_2) и (R_L) в паралел се изчислява по формулата:
[R_{eq}=\frac{R_2\пъти R_L}{R_2 + R_L}]
Новата верига на делителя на напрежението сега се състои от (R_1) и (R_{eq}) последователно. След това изходното напрежение (V_{out}) може да се изчисли с помощта на стандартната формула за делител на напрежение:
[V_{out}=V_{in}\times\frac{R_{eq}}{R_1+R_{eq}}]
Процес на изчисление стъпка по стъпка
Да приемем, че знаем входното напрежение (V_{in}), желаното изходно напрежение (V_{out}) и товарния резистор (R_L). Искаме да намерим стойностите на (R_1) и (R_2).
- Първо, от формулата (V_{out}=V_{in}\times\frac{R_{eq}}{R_1 + R_{eq}}), можем да я пренаредим за решаване на (R_{eq}):
[V_{out}(R_1 + R_{eq})=V_{in}R_{eq}]
[V_{out}R_1+V_{out}R_{eq}=V_{in}R_{eq}]
[V_{out}R_1=(V_{in}-V_{out})R_{eq}]
[R_{eq}=\frac{V_{out}}{V_{in}-V_{out}}R_1]
- Тъй като (R_{eq}=\frac{R_2\times R_L}{R_2 + R_L}), можем да заместим (R_{eq}) в това уравнение.
Да приемем, че първо избираме стойност за (R_1). Често срещан подход е да се избере стойност за (R_1) въз основа на изискванията за работа с мощност и наличните стойности на резистора.
След като имаме (R_1), можем да намерим (R_{eq}) с помощта на формулата (R_{eq}=\frac{V_{out}}{V_{in}-V_{out}}R_1).
Тогава, от (R_{eq}=\frac{R_2\times R_L}{R_2 + R_L}), можем да решим за (R_2):
[R_{eq}(R_2 + R_L)=R_2\пъти R_L]
[R_{eq}R_2+R_{eq}R_L=R_2\пъти R_L]
[R_{eq}R_L=R_2(R_L - R_{eq})]
[R_2=\frac{R_{eq}R_L}{R_L - R_{eq}}]
Практически съображения
- Номинална мощност: Когато избирате резистори, е важно да вземете предвид тяхната мощност. Разсейваната мощност в резистора (P) може да се изчисли с помощта на формулата (P = I^{2}R) или (P=\frac{V^{2}}{R}), където (I) е токът, протичащ през резистора, а (V) е напрежението върху него. Уверете се, че номиналната мощност на резисторите е достатъчно висока, за да се справи с разсейваната мощност във веригата.
- Толерантност: Резисторите имат допустима стойност, която показва възможното отклонение от номиналната им стойност. Например, резистор с 5% толеранс може да има действителна стойност, която е с 5% по-висока или по-ниска от заявената стойност. При критични приложения може да се наложи използването на резистори с по-нисък толеранс.
Нашите продукти за товарни резистори
Като доставчик на товарни резистори, ние предлагаме широка гама от висококачествени товарни резистори, за да отговорим на вашите нужди. НашитеТоваров резистор от неръждаема стоманае изработен от висококачествена неръждаема стомана, която осигурява отлична устойчивост на корозия и висока температурна стабилност. Подходящ е за различни промишлени приложения, където тежките условия са проблем.
НашитеТоварна резисторна кутияе удобно решение за приложения, които изискват множество резистори. Той идва предварително сглобен с набор от резистори, което може да ви спести време и усилия при проектиране и сглобяване на веригата.
За приложения с високо напрежение, нашиятРезисторен шкаф за високо напрежениее идеален избор. Той е проектиран да се справя безопасно и ефективно с високи напрежения, с характеристики като подходяща изолация и разсейване на топлината.
Заключение
Изчисляването на стойностите на резисторите в делител на напрежение с товарен резистор изисква добро разбиране на основната теория на веригата и някои алгебрични манипулации. Като следвате стъпките, описани в тази публикация в блога, можете да изчислите точно стойностите на резистора за вашето конкретно приложение. И ако сте на пазара за висококачествени товарни резистори, не търсете повече. Ние сме тук, за да ви предоставим най-добрите продукти и решения. Ако имате някакви въпроси или се нуждаете от помощ при избора на резистор, не се колебайте да се свържете с нас за обсъждане на поръчката.
Референции
- Boylestad, RL, & Nashelsky, L. (2017). Електронни устройства и теория на електрическите вериги. Пиърсън.
- Sedra, AS, & Smith, KC (2015). Микроелектронни схеми. Oxford University Press.