Калькулятор делителя напряжения [таблицы .ods, .xls]

Чтобы задать режим работы транзистора, стабилитрона или операционного усилителя, надо приготовить для них определённое напряжение. Чаще всего этим занимается делитель напряжения — простая схема из двух резисторов. Раньше мне всегда хватало калькуляторов на сайте joyta.ru. Но когда был нужен делитель с подстроечным резистором, приходилось вручную добавлять его сопротивление то к одному, то к другому плечу, чтобы узнать диапазон регулировки. Однажды мне это надоело, и я решил сделать удобный инструмент для расчётов любых делителей.

Получились три таблички в форматах:

LibreOffice 6.3 (.ods)

Excel 97-2003 (.xls)

На каждом листе-калькуляторе есть краткая инструкция, а здесь я расскажу о них подробно.

«Сложный» делитель (подбор сопротивления, расчёт напряжений)


На первый взгляд эта разновидность делителя кажется сложной, а формулы и вовсе отпугивают. Однако подстроечный резистор, включённый по схеме потенциометра, делает схему очень предсказуемой. Сопротивление R2 всегда постоянно, поэтому ток делителя не меняется, и высчитать диапазон регулировки напряжения очень просто.


Калькулятор построен так, что после расчётов можно распечатать его страницу со всеми результатами. Если вдруг понадобится пересчитать делитель — есть формулы на картинке. Справа висит таблица стандартных номиналов радиодеталей — чтобы вы не кошмарили магазины мифическими резисторами на 77 кОм.

Инструкция:
1. Задать входное напряжение Uвх.
2. Установить R2max и R2.1 в нули. R2.2 обнулится автоматически.
3. Подобрать такие R1 и R3, чтобы Uвых среднее было близким к нужному.
4. Для точной регулировки укажите максимальное сопротивление подстроечного резистора R2max.
5. Калькулятор выдаст диапазон регулировки (Umin, Umax) и текущее значение Uвых. Последнее можно менять, увеличив сопротивление R2.1.
6. В реальную схему вместо потенциометра можно поставить постоянные R2.1 и R2.2 рассчитанных номиналов.

Ещё калькулятор умеет считать напряжение самого простого двухрезисторного делителя. Для этого надо указать значения R1 и R3 при R2max и R2.1 = 0.

Замечание вообще про любые делители напряжения:
Ток делителя Iдел должен быть в 10 и более раз больше, чем ток нагрузки. Иначе её сопротивление войдёт в состав R3, R2.2 и собьёт настройку. Поэтому делители используются там, где токи небольшие — до нескольких десятков миллиампер. Если же вы надумали сделать автомобильную зарядку для телефона через делитель — вы погорячились. И резисторы ваши тоже очень быстро разгорячатся на десяти амперах. Не надо так.

Делитель с подстройкой верхнего плеча (расчёт сопротивления, расчёт напряжений)


Здесь нижний вывод подстроечного резистора R2 соединён со средним выводом и выходом делителя, поэтому фактически R2 входит в состав R1 — верхнего плеча.


Этот калькулятор чуть удобнее — он рассчитывает R1 и R2 для заданного выходного напряжения и R3. Не придётся долго перебирать номиналы, чтобы попасть в нужный диапазон напряжений.

Инструкция:
1. Задать входное и выходное напряжения Uвх, Uвых.
2. Установить R1, R2max и R2* в нули.
3. Выбрать R3 из таблицы стандартных номиналов и внести его в графу. Калькулятор выдаст расчётное значение суммы R1 и R2.
4. Задать стандартный номинал R1 — меньше, чем сумма R1+R2.
5. Указать максимальное сопротивление подстроечного резистора R2max. Итоговая сумма R1+R2max должна быть больше расчётного значения. Чем ближе R1 к сумме и чем меньше R2, тем уже диапазон регулировки Umin, Umax.
6. В графу R2* можно внести точное значение резистора, чтобы увидеть, какое при этом будет напряжение на выходе Uвых. И для реальной схемы дополнить R1 конкретно этим R2*.

Можно рассчитать и простой делитель на двух резисторах, если указать значения R1 и R3 при R2max и R2* = 0.

Делитель с подстройкой нижнего плеча (расчёт сопротивления, расчёт напряжений)


Схема наоборот — здесь верхний вывод подстроечного резистора R2 соединён со средним выводом и выходом делителя, поэтому фактически R2 входит в состав R3 — нижнего плеча.


Этот калькулятор считает R1 по заданному выходному напряжению, R2 и R3.

Инструкция:
1. Задать входное и выходное напряжения Uвх, Uвых.
2. Установить R1, R2max и R* в нули.
3. Выбрать R3 из таблицы стандартных номиналов и внести его в графу. Калькулятор выдаст расчётное значение R1.
4. Задать максимальное значение R2max и (опционально) R2*. Чем меньше R2max, тем уже будет диапазон регулировки Umin, Umax.
5. Задать стандартный номинал R1, близкий к рассчитанному.
6. Калькулятор рассчитает Uвых и диапазон регулировки Umin, Umax.
7. В графу R2* можно внести точное значение резистора, чтобы скорректировать Uвых. И для реальной схемы дополнить R3 конкретно этим R2*.

Как и раньше, делитель на двух резисторах можно рассчитать, указав значения R1 и R3 при R2max и R2* = 0.

Запись опубликована в рубрике Электроника. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

1 отзыв на “Калькулятор делителя напряжения [таблицы .ods, .xls]

  1. Иван Иванов:

    Спасибо за информацию.Благодаря вспом.таблицам рассчитать всё довольно просто.Когда-то в молодости в период учёбы приходилось этим заниматься.Думаю,эта инфа достойна внимания.С уважением-Иван

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s