Gerilim bölücü, Potansiyel Bölücü olarak da bilinir, büyük bir gerilimi küçük bir gerilime dönüştürmek için kullanılan çok yaygın basit bir devredir. Bu makalede şunları öğreneceksiniz:
- Gerilim Bölücü Nedir?
- Gerilim Bölücü Devreleri
- Gerilim Bölücü Denklemi / Formülü
- Gerilim Bölücülerin Uygulamaları
Gerilim Bölücü Nedir?
- Giriş geriliminin bir kesirini üreten pasif lineer devre.
- Giriş gerilimini, bölücünün bileşenleri arasında dağıtarak 2 direnç arasındaki oran temelinde daha küçük bir gerilime ölçeklendirir.
- Genellikle mevcut bir pil veya güç kaynağından farklı bir gerilim sağlamak için kullanılır.
- Gerilim bölücünün çıkış gerilimi, gelen yükün direncine bağlıdır.
Gerilim Bölücü Devresi
Bir gerilim bölücü devresi genellikle 2 dirençten oluşan bir devrede şöyle görünür.
- R1 = Giriş gerilimine en yakın direnç (Vin)
- R2 = Toprağa en yakın direnç
- Vin= Giriş Gerilimi
- Vout = R2 üzerindeki çıkış gerilimi, bölünmüş gerilim (giriş geriliminin 1/4’ü)
Gerilim Bölücü Formülü / Denklemi
Bölücü devresinin çıkış gerilimini bulmak için denklem:
R2 / R1 + R2 = Oran, ölçeklendirilmiş gerilimin ölçek faktörünü belirler.
Örneğin,
Vin = 100, R1= 20, R2= 10
Bir hesap makinesi yardımıyla şunları elde etmelisiniz:
Gerilim Bölücü Kuralı
- Gerilim bölme kuralı şunu belirtir: İki seri direnç arasında bölünen gerilim, dirençlerine doğrudan orantılıdır
- Bu, devrenizin 2’den fazla direnç içerebileceği anlamına gelir!
- Gerilim Bölücü Kuralı Formülü:
Gerilim Bölücü Kuralı Denklemi Örneği:
Ohm’un Yasası
Artık, her dirençten geçen gerilimi hesaplamak için Ohm’un Yasası’nı kullanabiliriz:
- Ohm’un Yasası için denklem = E = IR
- E = Her direnç üzerindeki akım
- I = Devre Akımı
- R = Direnç
| R1 | R2 | R3 | Toplam | |
| E (Volt) | 5 | 10 | 15 | 30 |
| I (Amper) | 2.5m | 2.5 | 2.5m | 2.5m |
| R (Ohm) | 2K | 4K | 6K | 12K |
Böylece, her dirençten geçen akım sırasıyla 5V, 10V ve 15V’dir!
Basitleştirilmiş Denklemler
- Eğer R1 = R2 ise,
- Eğer R1’i buluyorsanız,
- Eğer R2’yi buluyorsanız,
Gerilim Bölücülerin Uygulamaları
Gerilim bölücü devreleri çok yaygındır ve birçok uygulamada bulunur. İşte bir Gerilim Bölücü devresinin bulunduğu birkaç örnek:
Potansiyometre
- Potansiyometre, ayarlanabilir bir voltaj bölücü olarak işlev gören, kaydırmalı veya döner işlevi olan pasif bir elektronik bileşendir.
- Voltaj girişi, Potansiyometrenin tüm uzunluğu boyunca uygulanır ve çıkış voltajı (voltaj düşüşü), potansiyometrenin sabit ve kaydırmalı kontağı ile kontrol edilir.
- İki tür Potansiyometre vardır
- Döner Potansiyometreler (Döner Düğme)
- Lineer Potansiyometre (Kaydırıcı)
- Burada Seeed’de, her iki türü de sunuyoruz!
Grove – Kaydırmalı Potansiyometre
- Nasıl çalışır?
- Hareketli olan manuel silgi, bir dirençli malzeme şeridine temas eder. Yukarı doğru terminal 1’e daha yakın ve terminal 2’den daha uzak hareket ettiğinde, terminal 1’deki direnç azalırken terminal 2’deki direnç artar ve bunun tersi de geçerlidir.
- Potansiyometre, sabit voltaj kaynağından değişken bir voltaj elde etmeye yardımcı olmak için kullanışlıdır. Potansiyometrenin dış terminallerini voltaj kaynağına bağlayabilir ve devreniz için potansiyometre ile dış terminallerden birinin arasındaki voltajı kontrol edebilirsiniz.
- Grove – Kaydırmalı Potansiyometre, maksimum direnci 10KΩ olan lineer değişken bir direnç içerir. Kaydırıcı hareket ettikçe, çıkış voltajı 0 V ile uyguladığınız Vcc arasında değişecektir.
- Diğer Grove modüllerine standart 4 pinli Grove Kablosu ile bağlanır.
- Aşağıda Potansiyometre şematik diyagramının bir resmi bulunmaktadır:
- Ayarlanabilir Direnç, bağımsız, Arduino ile voltaj bölücü veya hatta bir insan arayüz cihazı (HID) olarak birçok amacı vardır; bu da onu bir aracı kontrol etmek için kullanabileceğiniz anlamına gelir!
- Grove – Kaydırmalı Potansiyometre ile yapabileceğiniz bazı projeler, kendi Beatbox veya Boombox’unuzu Arduino ile yapmaktır!
Grove – Döner Açı Sensörü (P)
- Grove-Döner Açı Sensörü (P), D1 bağlantısında 0 ile Vcc (5V DC ile Seeeduino) arasında analog çıkış üretebilir.
- 10k Ohm’luk bir direnç değeri ile, Arduino kullanımı için mükemmeldir.
- Arduino, Raspberry Pi, BeagleBone, Wio ve ayrıca LinkIt ONE gibi tüm MCU platformlarında desteklenmektedir.
- Bu potansiyometre ile yapabileceğiniz projelerden biri, LED’lerin parlaklığını kontrol etmektir.
- İlgileniyor musunuz? Proje fikirlerini burada kontrol edebilir ve ayrıca daha ayrıntılı bilgi için wiki sayfamıza göz atabilirsiniz: Grove – Döner Açı Sensörü Wiki
- Potansiyometre Fonksiyonları, türleri vb. hakkında daha fazla bilgi mi istiyorsunuz? Potansiyometre – Fonksiyonlar, Türler ve Uygulamalar! hakkında diğer blogumuza göz atın.
Grove – Voltaj Bölücü
- Grove – Voltaj Bölücü, harici voltajı ölçmek için bir arayüz sağlar ve giriş arayüzüne direnç bağlama ihtiyacını ortadan kaldırır.
- Bir döner anahtar ile, voltaj kazancını kolayca seçebilir ve kullanımı basit hale getirir.
Dirençli Sensör Okuma
- Çoğu sensör, Grove – Kızılötesi Yansıtıcı Sensör gibi basit dirençli cihazlardır. Ancak, çoğu yalnızca voltaj okuyabilir, direnç değil.
- Devreye başka bir direnç ekleyerek, sensörle birlikte bir voltaj bölücü oluşturabiliriz.
- Voltaj bölücünün çıkışını kontrol edebildiğimiz için, artık sensörün direnç miktarını hesaplayabiliriz.
- Devrenin bir örneği aşağıda gösterilmiştir; burada R2 bir dirençli sensördür:
- Örneğin, dirençli sensör bir Grove – Sıcaklık Sensörü‘dür; bu, oda sıcaklığında 350 Ω dirence sahip bir termistördür ve R1’in direnci 350 Ω olarak sabitlenmiştir.
- Voltaj Bölücü Denklemi kullanarak:
| Sıcaklık | Vin (Sabit) | R2 | R1 | R2 / (R1+R2) |
Vout |
|---|---|---|---|---|---|
| Soğuk | 5V | 300 Ω | 350 Ω | 0.46 | 2.3V |
| Oda Sıcaklığı | 5V | 350 Ω | 350 Ω | 0.5 | 2.5V |
| Isı | 5V | 400 Ω | 350 Ω | 0.53 | 2.65V |
Seviye Dönüştürücüler
- Bir sensör ile iki farklı voltaj kullanan bir mikrodenetleyici karşılaştığında ne olur? Voltaj düşürülmeden, örneğin, 5V mantık çıkışına sahip bir mikrodenetleyiciyi 3.3V giriş sensörüne doğrudan bağlamak, 3.3V devrenize zarar verebilir.
- İşte burada kahraman: Voltaj bölücü devreye girer ve iki farklı çalışma voltajı kullanan devreleri bağlayarak durumu kurtarır.
- Voltaj bölücü, bir mikrodenetleyiciden (örneğin 5V’dan 3.3V’a) voltajı düşürmeye yardımcı olabilir ve sensöre zarar vermeden güvenli bir şekilde kullanılmasını sağlar.
- Unutmayın ki voltaj bölücü yalnızca bir yönde çalışabilir: voltajları düşürmek ama yükseltmek için çalışamaz.
- İşte yaygın olarak karşılaşılan voltajları düşürmek için direnç kombinasyonlarının bir tablosu:
| Direnç Kombinasyonu | Düşürülmesi Gereken Voltajlar |
|---|---|
| 4.7 kΩ ve 3.9 kΩ | 9V’dan 5V’a |
| 3.6 kΩ ve 9.1 kΩ | 12V’dan 3.3V’a |
| 3.3 kΩ ve 5.7 kΩ | 9V’dan 3.3V’a |
- 12V’dan 5V’a gibi büyük bir yükü düşürmek için voltaj bölücü kullanılması önerilmez; çünkü bu tür bir yük, direnci eritme riski taşır. (Bunun yerine, Ayarlanabilir DC&DC Güç Dönüştürücü (1.25V – 35V&3A) gibi voltaj regülatörleri kullanabilirsiniz.)
Özet
Elinizdeki Voltaj Bölücü bilgisiyle, herhangi bir voltajı bir sihirbaz gibi daha küçük bir voltaja dönüştürebilirsiniz! Kendi Voltaj Bölücü projenizi yaparak becerilerinizi test etmek ister misiniz? İşte potansiyometre ve Arduino kullanarak bir beatbox veya boombox oluşturmak için başlamanız için bazı proje fikirleri: Grove – Kaydırmalı Potansiyometre Wiki