Výpočet napäťového deliča s rezistormi z rady E24/E12/E6
Táto kalkulačka počíta odporový delič na základe požadovaných hodnôt vstupu a výstupu s použitím rezistorov z rady E24, E12 alebo E6. Výsledky sa filtrujú podľa požadovanej presnosti návrhu. Kalkulačka robí kontrolu návrhu pre dva režimy použitia :
1) Režim "Delič napätia"
V1 je fixné vstupné napätie. V2 je výstupné napätie závisí od voľby rezistorov.
V2_real = V1 * R2 / (R1 + R2)
Chyba(V2) = 100 * (V2_real - V2_ideal) / V2_ideal [%]
2) Režim "Spätná väzba" (feedback)
V2 je privedené na pin spätnej väzby meniča a ten reguluje výstupné napätie V1 podľa zvolených rezistorov.
V1_real = V2 * (R1 + R2) / R2
Chyba(V1) = 100 * (V1_real - V1_ideal) / V1_ideal [%]
Ak sa zobrazuje príliš veľa výsledkov, treba zadať tvrdšie kritérium pre presnosť. Počet riadkov tabuľky je z praktických dôvodov obmedzený. Prúd deličom sa počíta zo zadaného napätia V1.
Príklad 1:
Potrebujem pomocou MCU merať napätie 12V batérie (s rezervou až do 15V). MCU je napajany 3.3V avšak rozsah ADC je 2.048V.
V1 = 15V
V2 = 2.048V
Volím E12 a maximálne 1% chybu. Nič nespĺňa moje požiadavky.
Pre 5% už získam niekoľko možností s chybou -4.6%. V tabuľke pre spätnú väzbu vidím, že pri napätí 15.7V bude na výstupe deliča plný rozsah ADC (zadaných 2.048V). Ak je to ok, použijem napriklad 100kOhm a 15kOhm. Pri napätí 15V bude delič zaťažovať batériu prúdom 130uA. Ak potrebujem väčšiu presnosť deliča musím voliť radu E24 a filter 1% alebo dokonca 0.5%. Potom môžem voliť 43kOhm + 6.8kOhm a získam požadovaný delič s presnosťou 0.009%. Maximálny prúd deličom bude 300uA.
Príklad 2:
Potrebujem nastaviť napäťový regulátor aby mi napájal TTL obvody (5V). Napätie spätnej väzby je 1.25V, lebo chcem použiť LM317.
V1 = 5V
V2 = 1.25V
Volím E12 a maximálne 1% chybu
Skontrolujem v datasheete doporučený rozsah pre R2 (viď poznámku)!.
Hneď sa mi ukáže možnosť 100Ohm + 33Ohm s chybou 0.75% a 820Ohm + 270Ohm s chybou 0.92%. Výrobca pre R2 odporúča 240Ohm, avšak nepíše minimálnu hodnotu, ale len maximálny prúd pinom ADJ (100uA). Kombinácia 820+270 dáva prúd 4.5mA čo je 45x viac ako prúd cez ADJ, takže použitie 820Ohm + 270Ohm bude asi bezproblémov fungovať. Výstupné napätie bude potom 5.05V. Ak zvolím radu E24 a 5% chybu, móžem si vybrať inú kombináciu podľa konkrétnych preferencií. Napríklad 390Ohm + 130Ohm dáva presný výsledok. Prúd deličom bude takmer 10mA, čo je kontinuálny odber a treba s ním rátať.
Poznámka : Ak sa jedná o DC/DC menič, referenčné napätie spätnej väzby je obvykle medzi pinom FB a zemou (GND). Ak sa jedná o lineárny menič, tak referenčné napätie je často medzi výstupom Vout a referenčným pinom ADJ. Toto platí aj pre oblúbené 78xx a LM317. Preto lineárny menič má R2 pripojený na výstup, nie na GND. Funkciu pinu spätnej vazby treba preto radšej skontrolovať! Minimálna hodnota R2 býva definovaná aj pre DC/DC meniče.
Poďakovanie za vytvorenie tejto kalkulačky patrí : Rastislav Michálek
