什麼是分壓器以及如何計算？

轉換電流主要參數的預算選項是分壓器。這樣的設備很容易自己製作，但要做到這一點，您需要了解用途、應用案例、操作原理和計算示例。

指定和應用

變壓器用於轉換交流電壓，從而可以保持足夠高的電流值。如果要將小電流（高達數百 mA）的負載添加到電路中，則不建議使用變壓器電壓 (U) 轉換器。

在這些情況下，您可以使用簡單的分壓器 (DN)，其成本顯著降低。在獲得必要的 U 值後，整流並為用戶供電。如有必要，為了增加電流 (I)，應使用輸出功率增加級。此外，還有恆定的 U 型分隔器，但這些模型的使用頻率低於其他模型。

DN 通常用於為各種設備充電，其中需要從 220 V 獲得不同類型電池的較低 U 值和電流。此外，用U分度器製作電測儀器、計算機設備、實驗室脈沖和普通電源也是合理的。

工作原理

分壓器（DN）是一種裝置，其中輸出和輸入U之間的關係通過傳遞係數。傳遞係數是除法器輸出和輸入處的 U 值之比。分壓器的電路很簡單，是由兩個串聯的消費者組成的鏈 - 無線電元件（電阻器、電容器或電感器）。它們具有不同的輸出特性。

交流電流有以下主要量：電壓、電流、電阻、電感（L）和電容（C）。消費者串聯時的電量（U、I、R、C、L）基本值計算公式：

1. 電阻值加起來；
2. 增加電壓；
3. 電流將根據電路部分的歐姆定律計算：I = U / R；
4. 添加電感；
5. 整個電容器鏈的電容：C = (C1 * C2 * ... * Cn) / (C1 + C2 + ... + Cn)。

為了製作一個簡單的電阻DN，使用了串聯電阻的原理。有條件的電路可以分為2個肩膀。第一個臂是上臂，位於 DN 的輸入和零點之間，第二個臂是下臂，從中獲取輸出 U。

這些肩上的 U 之和等於輸入 U 的結果值。DN 有線性和非線性類型。線性器件是具有輸出 U 的器件，它隨輸入值線性變化。它們用於在電路的不同部分設置所需的 U。非線性用於功能電位器。它們的電阻可以是有源的、無功的和電容的。

此外，DN 也可以是電容性的。它使用串聯的 2 個電容器鏈。

它的工作原理是基於具有可變分量的電路中電容器電阻的電抗分量。電容器不僅具有電容特性，還具有電阻Xc。該電阻稱為容性電阻，取決於電流的頻率，由以下公式確定：Xc = (1 / C) * w = w / C，其中 w 是循環頻率，C 是電容值。

循環頻率的計算公式為：w = 2 * PI * f，其中 PI = 3.1416，f 為交流頻率。

與電阻器件相比，電容器或電容類型允許相對更高的電流。廣泛應用於需要多次降低U值的高壓電路中。此外，它還具有不會過熱的顯著優點。

DN 的感應型是基於具有可變元件的電路中的電磁感應原理。電流流過螺線管，其電阻取決於 L，稱為電感。它的值與交流電的頻率成正比：Xl = w * L，其中L是電路或線圈的電感值。

感性 DN 僅在電流具有可變分量且具有感性電阻 (Xl) 的電路中工作。

的優點和缺點

電阻DN的主要缺點是它不能用於高頻電路、電阻兩端的顯著壓降和功率降低。在某些電路中，有必要選擇電阻器的功率，因為會產生大量熱量。

在交流電路的大多數情況下，使用有源負載（電阻）DN，但補償電容器與每個電阻器並聯。這種方法減少了加熱，但並沒有消除主要缺點，即功率損失。優點是用於直流電路。

為了消除電阻 DN 上的功率損耗，有源元件（電阻器）應替換為電容元件。與電阻 DN 相關的電容元件具有以下幾個優點：

1. 用於交流電路；
2. 沒有過熱；
3. 與電阻不同，由於電容器沒有功率，因此減少了功率損耗；
4. 可用於高壓電源；
5. 高效率（性能係數）；
6. 降低 I 損失。

缺點是不能用在恆定U的電路中。這是因為直流電路中的電容沒有電容，只是起到電容的作用。

交流電路中的電感 DN 也有許多優點，但它也可用於恆定 U 電路。電感線圈具有電阻，但由於電感的原因，此選項不適合，因為 U 有顯著下降。與電阻型 DN 相比的主要優點：

1. 在具有變量 U 的網絡中的應用；
2. 組件的加熱可以忽略不計；
3. 交流電路中的功率損耗更少；
4. 比較高的效率（高於電容）；
5. 用於高精度測量設備；
6. 降低不准確性；
7. 連接到分頻器輸出的負載對分頻比沒有影響；
8. 電流損耗小於電容分壓器。

缺點如下：

1. 在供電網絡中使用常數 U 會導致顯著的電流損耗。此外，由於電感消耗電能，電壓急劇下降。
2. 輸出信號因頻率特性（不使用整流橋和濾波器）而異。
3. 不適用於高壓交流電路。

使用電阻器、電容器和電感器計算分壓器

選擇要計算的分壓器類型後，您需要使用公式。不正確的計算可能會燒毀設備本身、電流放大輸出級和消費者。計算錯誤的後果可能比無線電組件的故障更嚴重：短路導致火災以及觸電。

在計算和組裝電路時，必須清楚地遵守安全規則，在打開設備之前檢查設備是否正確組裝，不要在潮濕的房間裡測試（觸電的可能性會增加）。計算中使用的基本定律是電路部分的歐姆定律。其公式如下：電流與電路部分的電壓成正比，與該部分的電阻成反比。公式形式的條目如下：I = U / R。

用電阻計算分壓器的算法：

1. 總電壓：Upit = U1 + U2，其中 U1 和 U2 是每個電阻器上的 U 值。
2. 電阻器上的電壓：U1 = I * R1 和 U2 = I * R2。
3. Upit = I * (R1 + R2)。
4. 空載電流：I = U / (R1 + R2)。
5. 每個電阻上的 U 壓降：U1 = (R1 / (R1 + R2)) * Upit 和 U2 = (R2 / (R1 + R2)) * Upit。

R1 和 R2 的值必須比負載電阻小 2 倍。

要計算電容器上的分壓器，您可以使用以下公式：U1 = (C1 / (C1 + C2)) * Upit 和 U2 = (C2 / (C1 + C2)) * Upit。

計算電感 DN 的類似公式：U1 = (L1 / (L1 + L2)) * Upit 和 U2 = (L2 / (L1 + L2)) * Upit。

在大多數情況下，分壓器與二極管橋和穩壓器一起使用。穩定器是一種半導體器件，用作 U 穩定器。在此電路中，應選擇反向 U 高於允許 U 的二極管。穩壓器應根據參考書的穩壓電壓要求值來選擇。此外，在它之前的電路中應該包含一個電阻器，因為沒有它，半導體器件會燒壞。

相關文章：