Gerilim bölücü
Kısa tanım
Seri bağlı dirençlerle giriş geriliminin belirli bir oranını elde etmeye yarayan basit elektronik devre.
Diğer adları: Voltaj bölücü, Potansiyel bölücü
Elinde 12 V'luk bir kaynak var ama ölçmek istediğin sensör ya da mikrodenetleyici girişi en fazla 5 V kabul ediyor. Akla gelen ilk ve en basit çözüm, iki direnci seri bağlayıp aralarından çıkış almaktır. Bu düzenek gerilim bölücü olarak bilinir.
Formül
Giriş gerilimi R1 ve R2 dirençlerinin üzerine seri olarak uygulanır, çıkış R2'nin üzerinden alınır:
Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)
Formül, seri devrede akımın her dirençte aynı olmasından ve Ohm kanunundan türetilir.
Örnek
Vin = 12 V, R1 = 10 kΩ, R2 = 5 kΩ ise Vout = 12 × 5 / 15 = 4 V. Devreden geçen akım 12 V / 15 kΩ = 0,8 mA'dir ve toplam harcanan güç yaklaşık 9,6 mW olur. İstediğin çıkış gerilimine uygun direnç çiftini gerilim bölücü hesaplama aracıyla bulabilirsin.
Yük etkisi
Formül, çıkışa hiçbir şey bağlı değilken geçerlidir. Çıkışa bir yük bağlandığında bu yük R2'ye paralel gelir ve eşdeğer direnç düşer; çıkış gerilimi de hesaplanandan küçük olur. Yük direnci R2'nin en az 10 katı olduğunda hata genellikle kabul edilebilir düzeydedir. Paralel eşdeğer direnci seri paralel direnç hesabıyla görebilirsin.
Nerelerde kullanılır?
- Pil ya da akü gerilimini ölçmek için ADC girişine uygun seviyeye indirme,
- Potansiyometre ile ses seviyesi veya parlaklık ayarı,
- Transistör kutuplama devreleri,
- NTC, LDR gibi değişken dirençli sensörlerden gerilim okuma.
Ne zaman uygun değildir?
Gerilim bölücü bir güç kaynağı değildir. Motor, LED şerit ya da değişken akım çeken bir yükü beslemek için kullanılırsa çıkış gerilimi yükle birlikte oynar ve dirençler gereksiz ısınır. Bu tür işler için gerilim regülatörü ya da DC-DC dönüştürücü tercih edilir.