什么是分压器以及如何计算?

转换电流主要参数的预算选项是分压器。这样的装置很容易自己制作,但要做到这一点,您需要了解用途、应用、操作原理和计算示例。

分隔器-napryjenia

目的和应用

变压器用于转换交流电压,因此可以保持足够高的电流值。如果需要将消耗小电流(高达数百毫安)的负载连接到电路,则不建议使用电压互感器 (U)。

在这些情况下,您可以使用最简单的分压器 (DN),其成本要低得多。获得所需值后,将 U 拉直并给用户供电。如有必要,要增加电流(I),则需要使用输出级来增加功率。此外,还有除数和常数 U,但这些模型的使用频率低于其他模型。

DN 通常用于为各种设备充电,在这些设备中,需要为不同类型的电池获得较低的 U 值和 220 V 的电流。此外,建议使用除U器来制造电气测量仪器、计算机设备以及实验室脉冲和普通电源。

工作原理

分压器 (DN) 是一种设备,其中输出和输入 U 使用传递系数互连。传递系数是除法器输出端和输入端的U值之比。分压器电路很简单,是由两个串联的消费者组成的链 - 无线电元件(电阻器、电容器或电感器)。它们在性能方面有所不同。

交流电有这样的主要量:电压、电流、电阻、电感(L)和电容(C)。消费者串联时的基本电量(U、I、R、C、L)计算公式:

  1. 电阻值加起来;
  2. 压力加起来;
  3. 电流将根据电路部分的欧姆定律计算:I = U / R;
  4. 电感加起来;
  5. 整个电容器链的电容:C = (C1 * C2 * .. * Cn) / (C1 + C2 + .. + Cn)。

对于简单电阻DN的制造,采用了串联电阻的原理。按照惯例,该方案可以分为2个肩部。第一个肩是上肩,位于 DN 的输入和零点之间,第二个肩是下肩,输出 U 从中移除。

这些臂上的 U 之和等于传入 U 的结果值。RP 有线性和非线性类型。线性设备包括具有输出 U 的设备,它根据输入值线性变化。它们用于在电路的各个部分设置所需的 U。非线性用于功能电位器。它们的电阻可以是有源的、无功的和电容的。

此外,DN 也可以是容性的。它使用串联的 2 个电容器链。

它的工作原理是基于具有可变分量的电流电路中电容器电阻的无功分量。电容器不仅具有电容特性,还具有电阻Xc。这个电阻称为容性,取决于电流的频率,由公式确定:Xc \u003d (1 / C) * w \u003d w / C,其中w是循环频率,C是电容的值.

循环频率的计算公式为:w = 2 * PI * f,其中 PI = 3.1416,f 为交流频率。

与电阻设备相比,电容器或电容类型允许您接收相对较大的电流。它已广泛用于高压电路中,其中U值必须降低数倍。此外,它还有一个显着的优势 - 它不会过热。

DN的感应式是基于电流电路中的电磁感应原理,具有可变元件。电流流过螺线管,其电阻取决于 L,称为电感。它的值与交流电的频率成正比:Xl \u003d w * L,其中L是电路或线圈的电感值。

电感 DN 仅在电流电路中起作用,该电路具有可变分量,并具有电感电阻 (Xl)。

的优点和缺点

电阻式 DN 的主要缺点是无法在高频电路中使用、电阻两端的压降显着以及功率降低。在某些电路中,有必要选择电阻的功率,因为​​会发生明显的发热。

在大多数情况下,交流电路使用带有有源负载(电阻)的 DN,但使用与每个电阻器并联的补偿电容器。这种方法可以减少热量,但不能消除主要缺点,即功率损耗。优点是用于直流电路。

为了消除电阻 DN 上的功率损耗,有源元件(电阻器)应替换为电容元件。相对于电阻 DN,电容元件具有许多优点:

  1. 用于交流电路;
  2. 不会过热;
  3. 减少了功率损耗,因为与电阻器不同,电容器没有功率;
  4. 可应用于高压电压源;
  5. 高效率系数(COP);
  6. 对 I 的损失较小。

缺点是不能用在恒定U的电路中。这是因为直流电路中的电容没有电容,只是起电容的作用。

具有可变元件的电路中的电感 DN 也具有许多优点,但它也可以用于具有恒定值 U 的电路中。电感有电阻,但由于电感的关系,这个选项不合适,因为 U 有显着下降。与电阻型 DN 相比的主要优点:

  1. 在具有变量 U 的网络中的应用;
  2. 元件轻微加热;
  3. 交流电路中的功率损耗更少;
  4. 相对较高的效率(高于电容);
  5. 用于高精度测量设备;
  6. 误差较小;
  7. 连接到分频器输出的负载不影响分频比;
  8. 电流损耗小于电容分压器。

缺点包括以下几点:

  1. 在电力网络中使用常数 U 会导致显着的电流损耗。此外,由于电感消耗电能,电压急剧下降。
  2. 频率响应中的输出信号(不使用整流桥和滤波器)会发生变化。
  3. 不适用于高压交流电路。

计算电阻、电容和电感的分压器

选择分压器类型进行计算后,您需要使用公式。如果计算不正确,设备本身、放大电流的输出级和用户可能会烧坏。计算错误的后果可能比无线电组件的故障更严重:短路导致火灾以及触电。

在计算和组装电路时,必须严格遵守安全规则,开机前检查设备是否正确组装,不要在潮湿的房间里测试(触电的可能性会增加)。计算中使用的主要定律是电路部分的欧姆定律。其公式如下:电流强度与电路部分的电压成正比,与该部分的电阻成反比。公式条目如下所示:I = U / R。

计算电阻分压器的算法:

  1. 总电压:Upit\u003d U1 + U2,其中U1和U2是每个电阻的U值\u200b\u200bon。
  2. 电阻电压:U1 = I * R1 和 U2 = I * R2。
  3. 向上 \u003d I * (R1 + R2)。
  4. 空载电流:I = U / (R1 + R2)。
  5. 每个电阻上的 U 压降:U1 = (R1 / (R1 + R2)) * Upit 和 U2 = (R2 / (R1 + R2)) * Upit。

R1和R2的值应小于负载电阻的2倍。

要计算电容器上的分压器,您可以使用以下公式:U1 = (C1 / (C1 + C2)) * Upit 和 U2 = (C2 / (C1 + C2)) * Upit。

计算电感 DN 的公式类似:U1 = (L1 / (L1 + L2)) * Upit 和 U2 = (L2 / (L1 + L2)) * Upit。

分压器在大多数情况下与二极管桥和齐纳二极管一起使用。齐纳二极管是一种用作稳定器 U 的半导体器件。二极管的反向 U 应高于该电路所允许的值。稳压二极管根据所需稳压值的参考书选择。此外,它前面的电路中必须包含一个电阻器,因为没有它,半导体器件会烧坏。

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