🔌 Gerilim Bölücü Hesaplama
İki direnç ve giriş voltajı ile çıkış voltajını (Vout), akımı ve gücü anında hesaplayın. Her şey tarayıcınızda çalışır — veri hiçbir yere gönderilmez.
Gerilim Bölücü (Voltaj Bölücü) Nedir?
Gerilim bölücü, seri bağlı iki dirençle giriş voltajını daha küçük bir çıkış voltajına bölen basit ama çok kullanılan bir devredir. Çıkış voltajı, ikinci direnç (R2) üzerinden alınır ve Vout = Vin × R2 / (R1 + R2) formülüyle bulunur. Bu gerilim bölücü hesaplama aracıyla R1, R2 ve giriş voltajını girerek çıkış voltajını, devreden geçen akımı, dirençlerde harcanan gücü ve bölme oranını anında görebilirsiniz. Tüm hesaplama tarayıcınızda yapılır; hiçbir veri sunucuya gönderilmez.
Gerilim bölücü formülü ve örnek hesaplama
Diyelim ki Vin = 5 V, R1 = 1 kΩ ve R2 = 2 kΩ. O zaman Vout = 5 × 2000 / (1000 + 2000) = 5 × 0,667 ≈ 3,33 V olur. Devreden geçen akım I = Vin / (R1 + R2) = 5 / 3000 ≈ 1,67 mA, dirençlerde harcanan toplam güç ise P = Vin² / (R1 + R2) ≈ 8,3 mW olarak bulunur. Bölme oranı R2 / (R1 + R2) = 0,667 olduğundan, R1 ve R2'yi aynı oranda büyütüp küçültseniz de çıkış voltajı değişmez — sadece akım ve güç değişir.
Direnç ile voltaj düşürme ve Arduino'da analog voltaj okuma
Gerilim bölücünün en yaygın kullanımı, bir mikrodenetleyicinin okuyabileceği seviyenin üzerindeki voltajı güvenle ölçmektir. Arduino analog pinleri en fazla 5 V (veya 3,3 V kartlar için 3,3 V) okuyabilir. 12 V'luk bir bataryanın voltajını okumak isterseniz, direnç ile voltaj düşürerek pin sınırının altına indirir, ardından analogRead değerini bölme oranına bölerek gerçek voltajı geri hesaplarsınız. Aynı yöntem, lojik seviye uyumu için 5 V'luk bir sinyali 3,3 V'luk bir girişe indirmede de (level shifting) kullanılır.
İpuçları: direnç seçimi ve yük etkisi
- Çok küçük direnç kullanmayın: Düşük dirençler daha fazla akım çeker ve enerji boşa harcanır, dirençler ısınır. Genelde kilo-ohm (kΩ) mertebesi iyi bir dengedir.
- Yük etkisini unutmayın: Çıkışa bağlanan yük R2'ye paralel girer ve çıkış voltajını düşürür. Bölücü yalnızca yüksek empedanslı girişlerde (analog pin gibi) doğru sonuç verir; güç kaynağı olarak kullanılmaz.
- Standart değerlere yuvarlayın: Hesaplanan R2 tam bir değer çıkabilir; en yakın E12/E24 standart direnç değerini seçin veya seri/paralel kombinasyonla yaklaşın.
Sıkça Sorulan Sorular
Gerilim bölücü formülü nedir?
İki dirençli bir gerilim bölücüde çıkış voltajı Vout = Vin × R2 / (R1 + R2) formülüyle bulunur. R2, çıkışın alındığı (toprağa bağlı) dirençtir. Çıkış voltajı her zaman giriş voltajından küçük veya ona eşittir.
İstediğim Vout için R2 değerini nasıl bulurum?
R1 ve hedef çıkış voltajını biliyorsanız gereken direnç R2 = R1 × Vout / (Vin − Vout) formülüyle hesaplanır. Bu işlemin geçerli olması için Vout, Vin değerinden küçük olmalıdır; aksi halde sonuç negatif veya tanımsız olur.
Gerilim bölücü ile akım çekilebilir mi?
Gerilim bölücü sadece bir referans/ölçüm gerilimi üretmek için uygundur, güç kaynağı olarak kullanılmaz. Çıkışa bağlanan yük R2'ye paralel girerek çıkış voltajını düşürür. Bu yüzden bölücü yalnızca yüksek empedanslı girişlerde (örneğin Arduino analog pini) güvenle kullanılır.
Arduino ile yüksek voltajı nasıl okurum?
Arduino analog pinleri en fazla 5 V (veya 3,3 V) okuyabilir. Daha yüksek bir voltajı (örneğin 12 V batarya) okumak için gerilim bölücü ile voltajı pinin sınırının altına düşürürsünüz, sonra ölçülen değeri bölme oranıyla çarparak gerçek voltajı hesaplarsınız.