Wat is een spanningsdeler?
Een spanningsdeler is een eenvoudige maar belangrijke schakeling die gebruikt wordt om een spanning te verlagen naar een gewenste waarde. Het bestaat meestal uit twee weerstanden die in serie zijn geschakeld. Door de verhouding van deze weerstanden te bepalen, kan je een deel van de ingangsspanning aftappen en gebruiken als uitgangsspanning. Het is een passieve schakeling waarvoor geen voeding of actieve componenten zoals transistors nodig zijn.
Hoe werkt een spanningsdeler?
De werking van een spanningsdeler is gebaseerd op de wet van Ohm en de verdeling van spanning over weerstanden in serie. Wanneer twee weerstanden in serie worden geschakeld, verdeelt de spanning zich in verhouding tot de weerstand. Stel je hebt een ingangsspanning van 12 volt en twee weerstanden van elk 1 kΩ, dan zal de uitgangsspanning op het punt tussen de weerstanden 6 volt bedragen. Dit principe werkt met elke combinatie van weerstanden, zolang je weet hoe de spanning zich verdeeld.
Formule van een spanningsdeler
De formule om de uitgangsspanning te berekenen is: Vuit = Vin × (R2 / (R1 + R2)). Hierin is Vin de ingangsspanning, en R1 en R2 zijn de weerstanden. Door met deze formule te rekenen, kun je precies bepalen welke spanningswaarden je nodig hebt om een specifieke uitgangsspanning te verkrijgen.
Waarvoor gebruik je een spanningsdeler?
Spanningsdelers worden veel toegepast in elektronische schakelingen waar een lagere spanning nodig is dan de hoofdvoeding levert. Een veelvoorkomende toepassing is het referentiesignaal voor een comparator of ADC-invoer (analog-to-digital converter). Ook worden spanningsdelers gebruikt om het ingangsniveau van signalen aan te passen, bijvoorbeeld bij het koppelen van 5 volt en 3.3 volt logica in microcontrollerprojecten.
Beperkingen in toepassingen
Het is belangrijk om te beseffen dat spanningsdelers niet geschikt zijn om apparaten of componenten met een hoger stroomverbruik te voeden. De spanningsval is afhankelijk van de belasting die aan de uitgang hangt. Als je daar een apparaat aansluit dat veel stroom trekt, zal de uitgangsspanning sterk dalen en mogelijk niet meer bruikbaar zijn. Voor stabiele toepassingen met veel stroom is een spanningsregelaar of DC-DC converter noodzakelijk.
Hoe bouw je zelf een spanningsdeler?
Een spanningsdeler maken is eenvoudig. Je hebt enkel twee weerstanden nodig en een voedingsbron. Sluit een weerstand aan op de positieve pool van de voeding, verbind het andere uiteinde met een tweede weerstand en verbind die vervolgens met de negatieve (massa) pool. Het aftappunt tussen de twee weerstanden levert de gedeelde spanning. Zorg dat je de juiste waarde weerstanden rekent voor je toepassing. Je kunt dit eenvoudig doen met de eerder genoemde formule of met een online spanningsdeler calculator.
Conclusie
Een spanningsdeler is een fundamenteel onderdeel in de elektronica dat je in staat stelt om eenvoudig spanningen te verlagen. Het is goedkoop en makkelijk te bouwen, maar kent ook zijn beperkingen. Met de juiste kennis en toepassing kan een spanningsdeler een handig hulpmiddel zijn in elk elektronisch project.
