వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్ డివైడర్లు

వోల్టేజ్ డివైడర్

ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్లో, వోల్టేజ్ డివైడర్లు చాలా తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి, వోల్టేజ్ పంపిణీ నియమాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా దీని ఆపరేషన్ తనిఖీ చేయబడుతుంది. ఇచ్చిన సరఫరా వోల్టేజ్‌ని (ఉదా 4, 6, 12 లేదా 220 V) ఏదైనా తక్కువ వోల్టేజ్‌కి తగ్గించడానికి ఉపయోగించే వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్‌లను ఫిగర్ చూపిస్తుంది.

అన్నం. 1. వోల్టేజ్ డివైడర్ సర్క్యూట్లు

ఎలక్ట్రికల్ ఎలక్ట్రికల్ పరికరాలలో, అలాగే కొలతల సమయంలో, ఒక మూలం నుండి ఒక నిర్దిష్ట విలువ యొక్క అనేక వోల్టేజ్లను పొందడం కొన్నిసార్లు అవసరం. వోల్టేజ్ డివైడర్లను తరచుగా (మరియు ముఖ్యంగా తక్కువ-కరెంట్ టెక్నాలజీలో) పొటెన్షియోమీటర్లు అంటారు.

వేరియబుల్ పాక్షిక వోల్టేజ్ రియోస్టాట్ లేదా ఇతర రకాల రెసిస్టర్ యొక్క స్లైడింగ్ పరిచయాన్ని తరలించడం ద్వారా పొందబడుతుంది. రెసిస్టర్‌ను నెట్టడం ద్వారా స్థిరమైన విలువ పాక్షిక వోల్టేజ్‌ని పొందవచ్చు లేదా రెండు వేర్వేరు రెసిస్టర్‌ల జంక్షన్ నుండి దానిని వినవచ్చు.

స్లైడింగ్ పరిచయం సహాయంతో, ప్రతిఘటన (లోడ్ రెసిస్టెన్స్) ఉన్న రిసీవర్‌కు అవసరమైన పాక్షిక వోల్టేజ్ సజావుగా మార్చబడుతుంది, అయితే స్లైడింగ్ పరిచయం పాక్షిక వోల్టేజ్ తొలగించబడే ప్రతిఘటనల సమాంతర కనెక్షన్‌ను అందిస్తుంది.

స్థిర వోల్టేజ్ విలువను పొందేందుకు వోల్టేజ్ డివైడర్‌లో భాగంగా రెసిస్టర్లు ఉపయోగించబడతాయి. ఈ సందర్భంలో, అవుట్‌పుట్ వోల్టేజ్ Uout కింది కనెక్షన్ ద్వారా ఇన్‌పుట్ Uinకి (సాధ్యమైన లోడ్ నిరోధకతను మినహాయించి) కనెక్ట్ చేయబడింది:

Uout = Uin x (R2 / R1 + R2)

అన్నం. 2. వోల్టేజ్ డివైడర్

ఒక ఉదాహరణ. రెసిస్టర్ డివైడర్‌ని ఉపయోగించి, మీరు 5 V DC మూలం నుండి 100 kOhm లోడ్‌లోకి 1 V యొక్క వోల్టేజ్‌ని పొందాలి. అవసరమైన వోల్టేజ్ విభజన నిష్పత్తి 1/5 = 0.2. మేము ఒక విభజనను ఉపయోగిస్తాము, దీని రేఖాచిత్రం అంజీర్లో చూపబడింది. 2.

రెసిస్టర్లు R1 మరియు R2 యొక్క ప్రతిఘటన గణనీయంగా 100 kΩ కంటే తక్కువగా ఉండాలి. ఈ సందర్భంలో, డివైడర్ను లెక్కించేటప్పుడు, లోడ్ నిరోధకతను నిర్లక్ష్యం చేయవచ్చు.

కాబట్టి, R2 / (R1 + R2) R2 = 0.2

R2 = 0.2R1 + 0.2R2.

R1 = 4R2

కాబట్టి, మీరు R2 = 1 kOhm, R1 — 4 kOhm ఎంచుకోవచ్చు. ± 1% (పవర్ 0.25 W) ఖచ్చితత్వంతో మెటల్ ఫిల్మ్ ఆధారంగా తయారు చేయబడిన ప్రామాణిక రెసిస్టర్లు 1.8 మరియు 2.2 kOhm యొక్క సిరీస్ కనెక్షన్ ద్వారా ప్రతిఘటన R1 పొందబడుతుంది.

డివైడర్ కూడా ప్రాధమిక మూలం (ఈ సందర్భంలో 1 mA) నుండి కరెంట్‌ను వినియోగిస్తుందని గుర్తుంచుకోవాలి మరియు డివైడర్ రెసిస్టర్‌ల నిరోధకత తగ్గడంతో ఈ కరెంట్ పెరుగుతుంది.

పేర్కొన్న వోల్టేజ్ విలువను పొందేందుకు అధిక ఖచ్చితత్వ నిరోధకాలను తప్పనిసరిగా ఉపయోగించాలి.

సాధారణ రెసిస్టర్ వోల్టేజ్ డివైడర్ యొక్క ప్రతికూలత ఏమిటంటే, లోడ్ నిరోధకతలో మార్పుతో, డివైడర్ యొక్క అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ (Uout) మారుతుంది. U పై లోడ్ ప్రభావాన్ని తగ్గించడానికి, మీరు కనీస లోడ్ నిరోధకత కంటే కనీసం 10 రెట్లు తక్కువ వేగం R2ని ఎంచుకోవాలి.

రెసిస్టర్లు R1 మరియు R2 యొక్క నిరోధకత తగ్గడంతో, ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ సోర్స్ ద్వారా వినియోగించే కరెంట్ పెరుగుతుందని గుర్తుంచుకోవడం ముఖ్యం. సాధారణంగా, ఈ కరెంట్ 1-10 mA మించకూడదు.

ప్రస్తుత డివైడర్

రెసిస్టర్‌లు మొత్తం కరెంట్‌లో ఇచ్చిన భాగాన్ని డివైడర్ యొక్క సంబంధిత చేతికి దర్శకత్వం చేయడానికి కూడా ఉపయోగించబడతాయి. ఉదాహరణకు, అంజీర్ యొక్క రేఖాచిత్రంలో. 3 కరెంట్ Az అనేది నిరోధకాలు R1 మరియు R2 యొక్క ప్రతిఘటనల ద్వారా నిర్ణయించబడిన మొత్తం కరెంట్ Azvలో భాగం, అనగా. మేము Azout = Azv x (R1 / R2 + R1) అని వ్రాయవచ్చు

ఒక ఉదాహరణ. కదిలే కాయిల్‌లో DC కరెంట్ 1 mA అయితే మీటర్ పాయింటర్ పూర్తి స్థాయికి మారుతుంది. కాయిల్ వైండింగ్ యొక్క క్రియాశీల ప్రతిఘటన 100 ఓంలు. ప్రతిఘటనను లెక్కించండి కొలిచే షంట్ తద్వారా పరికరం యొక్క పాయింటర్ 10 mA యొక్క ఇన్‌పుట్ కరెంట్ వద్ద గరిష్టంగా వైదొలగుతుంది (Fig. 4 చూడండి).

అన్నం. 3. కరెంట్ డివైడర్

అన్నం. 4.

ప్రస్తుత విభజన నిష్పత్తి నిష్పత్తి ద్వారా ఇవ్వబడింది:

Iout / Iout = 1/10 = 0.1 = R1 / R2 + R1, R2 = 100 ఓంలు

అందువలన,

0.1R1 + 0.1R2 = R1

0.1R1 + 10 = R1

R1 = 10/0.9 = 11.1 ఓంలు

± 2% (0.25 W) ఖచ్చితత్వంతో 9.1 మరియు 2 ఓంల రెండు ప్రామాణిక మందపాటి ఫిల్మ్ రెసిస్టర్‌లను సిరీస్‌లో కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా రెసిస్టర్ R1 యొక్క అవసరమైన ప్రతిఘటనను పొందవచ్చు. అంజీర్‌లో మళ్లీ గమనించండి. 3 నిరోధం R2 కొలిచే పరికరం యొక్క అంతర్గత నిరోధం.

ప్రవాహాలను విభజించడంలో మంచి ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి అధిక ఖచ్చితత్వం (± 1%) రెసిస్టర్‌లను ఉపయోగించాలి.