电压分压是指把输入电压分成若干部分,使每一部分的电压值都成为已知的分压比例的乘积。这在电子电路中用得很广泛。
电阻分压器是最常用的电压分压电路之一,它由两个电阻器串联而成,输出电压在两个电阻之间进行分压。
如果我们想要输出电压减小一半,就可以将输入电压分成两个相等的部分。通常我们可以通过选择两个相等的电阻(阻值相等)来实现这个分压比。如下图所示:
根据欧姆定律,电流为I,那么R1产生的电压为IR1,R2产生的电压为IR2,根据基尔霍夫定律,总电流为I,所以有IR1 + IR2 = I*V,又V = IR,所以有:
IR1 + IR2 = IR1 + IR2
I(R1 + R2) = IR1 + IR2
所以:
Vout = IR2 = I*R2 = R2/(R1+R2)*Vin
我们可以根据自己需要的输出电压值选择恰当的电阻值并排列出对应的分压电路来实现电压分压。
电容分压器主要由两个电容器串联组成。在电容分压器中,我们可以将每个电容器的贡献看作电路总电容的一个分数,从而得到总电容的分数形式。这就是电容分压器的工作原理。
相比于电阻分压器,电容分压器更适合在高频电路中使用,因为电容器对高频信号无阻抗,而电阻器会对高频信号产生影响。
下图是一个简单的电容分压器:
根据欧姆定律和电容器的特性,可以得出:
Vout = Vin * C2 / (C1 + C2)
我们也可以根据自己需要的输出电压值选择恰当的电容器并排列出对应的分压电路来实现所需的电压分压。
变压器电压分压是一种常用的交流电压分压方法,它通过变压器中的原/副线圈的匝数比例实现电压分压。
变压器的工作原理是基于一个基本物理原理:磁感应定律。当有交流电流通过初始线圈时,它会产生一个磁场,这个磁场将传输到次级线圈中。由于磁场的传输会引起次级线圈中的电流产生,次级线圈中的电流大小与线圈的匝数成比例,从而实现对电压的降低。
变压器的输入和输出电压关系如下:
V2 = (N2 / N1) * V1
其中,N1 和 N2 分别表示变压器原边和副边的匝数,V1 和 V2 分别表示变压器原边和副边的电压。
我们可以根据所需的输出电压来选择适当的变压器,以实现所需的电压分压。