Teknik Makaleler

Gerilim Bölücü Devreler

Bölücü Devre ler ve Kirchhoff Yasaları

Basit bir seri devreyi analiz edelim ve bireysel dirençlerdeki voltaj düşüşlerini belirleyelim:

Bireysel dirençlerin verilen değerlerinden, dirençlerin seri olarak eklendiğini bilerek toplam bir devre direnci belirleyebiliriz.


Toplam Devre Direncini Belirleyelim

Buradan, her bir direnç akımıyla aynı olacağını bildiğimiz toplam akımı belirlemek için Ohm Yasasını (I = E / R) kullanabiliriz, akımlar bir seri devrenin tüm bölümlerinde eşittir.


Akımı Hesaplamak için Ohm Yasasını Kullanalım.

Şimdi, devre akımının 2 mA olduğunu bilerek, her bir dirençteki voltajı hesaplamak için Ohm Yasasını (E = IR) kullanabiliriz.

Akımın tüm dirençler boyunca aynı olduğu göz önüne alındığında, her bir direnç boyunca voltaj düşüşünün direnciyle orantılı olduğu açık olmalıdır. 

Toplam voltajı değiştirecek olsaydık, voltaj düşüşlerinin bu orantılılığının sabit kaldığını görürdük.


Gerilim Düşümü Oranlarını Çözme

2 üzerindeki voltaj, kaynak voltajının değişmesine rağmen, R 1’in düşüşünün tam olarak iki katıdır . Gerilim düşüşlerinin orantılılığı (birinin diğerine oranı) kesinlikle direnç değerlerinin bir fonksiyonudur.

Biraz daha gözlemle, her bir direnç boyunca voltaj düşüşünün aynı zamanda besleme voltajının sabit bir oranı olduğu ortaya çıkıyor. Örneğin, pil beslemesi 45 volt olduğunda R 1 boyunca voltaj 10 volt idi. Akü voltajı 180 volta (4 kat daha fazla) çıkarıldığında, R 1 boyunca voltaj düşüşü de 4 kat arttı (10’dan 40 volta). Oranı arasındaki bağlantı R 1 ‘in bir gerilim düşüşü ve toplam gerilim, ancak, değişmemiştir.

Aynı şekilde, diğer voltaj düşüş oranlarının hiçbiri artan besleme voltajıyla değişmedi.


Gerilim Bölücü Formülü

Bu nedenle, bir seri devre, toplam gerilimi sabit oranlı kesirli bölümlere oranlama veya bölme yeteneği nedeniyle genellikle gerilim bölücü olarak adlandırılır . Biraz cebirle, toplam voltaj, bireysel direnç ve toplam dirençten başka bir şey verilmeksizin seri direnç voltaj düşüşünü belirlemek için bir formül türetebiliriz.

Bireysel direncin toplam dirence oranı, bir voltaj bölücü devresindeki bireysel voltaj düşüşünün toplam besleme voltajına oranıyla aynıdır. Bu, voltaj bölücü formülü olarak bilinir ve Ohm Yasasının mevcut hesaplamalarına girmeden bir seri devredeki voltaj düşüşünü belirlemek için kısa yollu bir yöntemdir.

Gerilim Bölücü Formülü Kullanma Örneği

Bu formülü kullanarak, örnek devrenin voltaj düşüşlerini daha az adımda yeniden analiz edebiliriz.


Gerilim – Bölme Bileşenleri

Gerilim bölücüler, bir gerilim ölçüm cihazının bir parçası olarak bir gerilimi hassas oranlara “bölmek” için belirli seri direnç kombinasyonlarının kullanıldığı elektrik sayacı devrelerinde geniş uygulama alanı bulur.


Gerilim Bölme Bileşenleri Olarak Potansiyometreler

Voltaj bölücü bileşen olarak sıklıkla kullanılan bir cihaz , manuel bir düğme veya kol ile konumlandırılan hareketli bir elemana sahip bir direnç olan potansiyometredir . Tipik olarak silici olarak adlandırılan hareketli eleman, manuel kontrol tarafından seçilen herhangi bir noktada dirençli bir malzeme şeridi (dirençli metal telden yapılmışsa genellikle kayar tel olarak adlandırılır) ile temas eder.

Silecek kontağı, dikey direnç elemanının ortasında çizilen sola bakan ok simgesidir. Yukarı hareket ettirildiğinde, direnç şeridi terminal 1’e daha yakın ve terminal 2’den daha uzağa temas ederek, direnci terminal 1’e düşürür ve terminal 2’ye direnci yükseltir. Aşağı hareket ettirildiğinde, ters etki ortaya çıkar. 1. ve 2. terminaller arasında ölçülen direnç, herhangi bir silecek konumu için sabittir.


Döner ve Doğrusal Potansiyometreler

Burada gösterilen, iki potansiyometre tipinin dahili gösterimleridir: döner ve doğrusal.

Doğrusal Potansiyometreler

Bazı doğrusal potansiyometreler, bir kolun veya sürgülü düğmenin düz çizgi hareketi ile çalıştırılır. Bir önceki resimde tasvir edilen gibi diğerleri, ince ayar yeteneği için bir döndürme vidası ile çalıştırılır. Son üniteler bazen trimpot olarak adlandırılır çünkü bunlar, belirli bir kesin değere “kırpılması” için değişken bir direnç gerektiren uygulamalar için iyi çalışırlar.

Tüm doğrusal potansiyometrelerin bu çizimde gösterildiği gibi aynı terminal atamalarına sahip olmadığına dikkat edilmelidir. Bazılarında, silecek terminali ortada, iki uç terminalin arasındadır.

Döner Potansiyometre

Aşağıdaki resim bir döner potansiyometrenin gövde yapısını göstermektedir.

Aşağıdaki fotoğraf, kolay görüntüleme için açık silecek ve kayar telli gerçek bir döner potansiyometreyi göstermektedir. Sileceği hareket ettiren şaft neredeyse tamamen saat yönünde döndürülmüştür, böylece silecek kayar telin sol terminal ucuna neredeyse temas eder.

Silecek mili hareketin diğer aşırı ucuna yakın olacak şekilde neredeyse saat yönünün tersine neredeyse tamamen saat yönünün tersine hareket ettirilen aynı potansiyometre.


Bir Devredeki Potansiyometrede Yapılan Ayarların Etkileri

Dış terminaller arasında (sürgülü telin uzunluğu boyunca) sabit bir voltaj uygulanırsa, silecek konumu, silecek kontağı ve diğer iki terminalden biri arasında ölçülebilen uygulanan voltajın bir kısmını kesecektir. Kesirli değer tamamen sileceğin fiziksel konumuna bağlıdır.


Potansiyometre Uygulamasının Önemi

Sabit voltaj bölücü gibi, potansiyometrenin voltaj bölme oranı , uygulanan voltajın büyüklüğünün değil, kesinlikle direncin bir fonksiyonudur. Başka bir deyişle, potansiyometre düğmesi veya kolu yüzde 50 (tam merkez) konumuna getirilirse, silecek ile herhangi bir dış terminal arasında düşen voltaj, voltajın ne olduğuna bakılmaksızın uygulanan voltajın tam olarak 1 / 2’si olacaktır. veya potansiyometrenin uçtan-uca direncinin ne olduğu. Başka bir deyişle, bir potansiyometre, voltaj bölme oranının silecek konumu tarafından ayarlandığı değişken bir voltaj bölücü olarak işlev görür.

Potansiyometrenin bu uygulaması, pil gibi sabit voltajlı bir kaynaktan değişken bir voltaj elde etmenin çok yararlı bir yoludur. Oluşturmakta olduğunuz bir devre, mevcut bir pilin voltaj değerinden daha düşük belirli bir voltaj miktarı gerektiriyorsa, bir potansiyometrenin dış terminallerini bu pil boyunca bağlayabilir ve potansiyometre arasında ihtiyacınız olan voltajı “çevirebilirsiniz” silecek ve devrenizde kullanmak için dış terminallerden biridir.

Bu şekilde kullanıldığında, potansiyometre adı mükemmel bir anlam ifade eder: değişken bir voltaj bölücü oranı oluşturarak üzerlerinde uygulanan potansiyeli (voltajı) ölçer (kontrol eder) . Üç terminalli potansiyometrenin değişken voltaj bölücü olarak bu kullanımı devre tasarımında çok popülerdir.


Küçük Potansiyometre Örnekleri

Burada gösterilenler, tüketici elektroniği ekipmanlarında ve hobiciler ve öğrenciler tarafından devre yapımında yaygın olarak kullanılan türden birkaç küçük potansiyometredir.

En soldaki ve en sağdaki daha küçük birimler, lehimsiz bir devre tahtasına takılacak veya bir baskılı devre kartına lehimlenecek şekilde tasarlanmıştır. Orta üniteler, üç terminalin her birine lehimlenmiş tellerle düz bir panele monte edilecek şekilde tasarlanmıştır. Aşağıda gösterilen setten daha özelleşmiş üç potansiyometre daha var.

Büyük “Helipot” ünitesi, bir devreye hızlı ve kolay bağlantı için tasarlanmış bir laboratuvar potansiyometresidir. Fotoğrafın sol alt köşesindeki birim, sadece bir kasa veya 10 dönüşlü sayma kadranı olmadan aynı potansiyometredir. Bu potansiyometrelerin her ikisi de, küçük ayarlamalar yapmak için çok turlu sarmal yol direnç şeritleri ve silecek mekanizmaları kullanan hassas birimlerdir. Sağ alt taraftaki ünite, endüstriyel uygulamalarda kaba hizmet için tasarlanmış, panele monte bir potansiyometredir.


Özet;

  • Seri devreler, ayrı voltaj düşüşleri arasındaki toplam besleme voltajını orantı veya bölme , oranlar kesinlikle dirençlere bağlıdır: ERn = Eotal (Rn / RTotal)
  • Potansiyometre, genellikle ayarlanabilir voltaj bölücü olarak kullanılan, üç bağlantı noktasına sahip değişken dirençli bir bileşendir.

Bu makale buradan çevrilmiştir.

Related posts

Diyot Düzeltme: Yarım Dalga, Tam Dalga, PIV

Ömer Ersin

Dirençler

Ömer Ersin

Basit Diyot Devreleri

Ömer Ersin