เครื่องคำนวณตัวแบ่งแรงดัน
คำนวณแรงดันขาออกจากวงจรแบ่งแรงดัน เพียงระบุแรงดันขาเข้า ค่า R1 และ R2 เพื่อหา Vout ทันที รองรับการคำนวณย้อนกลับ พร้อมแผนภาพวงจร สูตรคำนวณทีละขั้นตอน และการวิเคราะห์การสูญเสียกำลังไฟฟ้า
ตัวบล็อกโฆษณาของคุณทำให้เราแสดงโฆษณาไม่ได้
MiniWebtool ให้ใช้ฟรีได้เพราะมีโฆษณา หากเครื่องมือนี้ช่วยคุณได้ โปรดสนับสนุนเราด้วยการอัปเกรดเพื่อใช้งานแบบไม่มีโฆษณาและใช้ได้มากขึ้นต่อวัน หรืออนุญาต MiniWebtool.com แล้วโหลดใหม่
- อนุญาตโฆษณาสำหรับ MiniWebtool.com แล้วโหลดใหม่
- หรืออัปเกรดเพื่อไม่มีโฆษณาและมีโควตาต่อวันที่สูงขึ้น
เกี่ยวกับ เครื่องคำนวณตัวแบ่งแรงดัน
เครื่องคำนวณตัวแบ่งแรงดัน เป็นเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์อเนกประสงค์ที่คำนวณแรงดันไฟฟ้าขาออกของเครือข่ายตัวแบ่งตัวต้านทาน รองรับสามโหมด: การคำนวณไปข้างหน้า (หา Vout จาก R1 และ R2) และโหมดคำนวณย้อนกลับสองโหมด (หา R1 หรือ R2 สำหรับแรงดันขาออกที่ต้องการ) เครื่องมือนี้ยังให้ข้อมูลการไหลของกระแส การวิเคราะห์การสิ้นเปลืองพลังงาน และการแยกสูตรทีละขั้นตอนเพื่อช่วยในการออกแบบวงจร
ตัวแบ่งแรงดันคืออะไร?
ตัวแบ่งแรงดันเป็นหนึ่งในวงจรพื้นฐานที่สุดในอิเล็กทรอนิกส์ ประกอบด้วยตัวต้านทานสองตัว (R1 และ R2) ต่ออนุกรมกันระหว่างแรงดันขาเข้า (Vin) และกราวด์ แรงดันขาออก (Vout) จะถูกดึงออกมาจากจุดเชื่อมต่อระหว่าง R1 และ R2
แรงดันขาออกจะเป็นเศษส่วนของแรงดันขาเข้าเสมอ โดยกำหนดโดยอัตราส่วนของ R2 ต่อความต้านทานรวม (R1 + R2) หลักการง่ายๆ นี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในส่วนต่อประสานเซ็นเซอร์ การปรับสภาพสัญญาณ วงจรไบแอส และการเปลี่ยนระดับแรงดัน
วิธีใช้งานเครื่องคำนวณตัวแบ่งแรงดัน
ขั้นตอนที่ 1: เลือกโหมดการคำนวณ
เลือกหนึ่งในสามโหมด:
- คำนวณ Vout: ป้อน Vin, R1 และ R2 เพื่อหาแรงดันขาออก
- หาค่า R1: ป้อน Vin, R2 และ Vout ที่คุณต้องการเพื่อหาค่า R1 ที่จำเป็น
- หาค่า R2: ป้อน Vin, R1 และ Vout ที่คุณต้องการเพื่อหาค่า R2 ที่จำเป็น
ขั้นตอนที่ 2: ป้อนแรงดันไฟฟ้าขาเข้า
ป้อนแรงดันไฟฟ้าขาเข้า (Vin) ของวงจรของคุณในหน่วยโวลต์ นี่คือแหล่งจ่ายแรงดันที่ขับเคลื่อนตัวแบ่ง
ขั้นตอนที่ 3: ป้อนค่าตัวต้านทาน
ป้อนค่าความต้านทานพร้อมหน่วยที่เหมาะสม (Ω, kΩ หรือ MΩ) ในโหมดคำนวณย้อนกลับ ให้ป้อนค่าตัวต้านทานที่ทราบและแรงดันขาออกเป้าหมายของคุณ
ขั้นตอนที่ 4: คลิกคำนวณ
คลิกปุ่มคำนวณเพื่อดูแรงดันขาออก อัตราส่วนตัวแบ่ง การไหลของกระแส และการสิ้นเปลืองพลังงานสำหรับตัวต้านทานแต่ละตัว
การประยุกต์ใช้งานตัวแบ่งแรงดันที่พบบ่อย
| การประยุกต์ใช้งาน | ค่าทั่วไป | หมายเหตุ |
|---|---|---|
| การเปลี่ยนระดับ 5V → 3.3V | R1 = 1.7kΩ, R2 = 3.3kΩ | พบบ่อยสำหรับการเชื่อมต่อ Arduino กับ ESP32 |
| แรงดันอ้างอิงเซ็นเซอร์ 12V → 5V | R1 = 7kΩ, R2 = 5kΩ | ใช้ในวงจรเซ็นเซอร์รถยนต์ |
| ตัวตรวจสอบแรงดันแบตเตอรี่ | R1 = 100kΩ, R2 = 100kΩ | ลดแรงดันลงครึ่งหนึ่งสำหรับอินพุต ADC |
| ตัวควบคุมระดับเสียงเสียง | โพเทนชิโอมิเตอร์ (R แบบปรับค่าได้) | ตัวแบ่งแรงดันแบบปรับได้ |
| เครือข่ายป้อนกลับ (Feedback) | แตกต่างกันไปตามตัวรักษาระดับ | ตั้งค่าเอาต์พุตของตัวรักษาระดับแบบปรับได้ (LM317 และอื่นๆ) |
การทำความเข้าใจผลกระทบจากการต่อโหลด
สูตรตัวแบ่งแรงดันสมมติว่าไม่มีกระแสไหลออกจากโหนดเอาต์พุต ในทางปฏิบัติ โหลดที่เชื่อมต่อจะดึงกระแสและส่งผลต่อแรงดันขาออก ความต้านทานโหลดจะปรากฏขนานกับ R2 ซึ่งจะช่วยลดค่า R2 และทำให้ Vout ต่ำลงอย่างมีประสิทธิภาพ
เพื่อลดผลกระทบจากการต่อโหลด:
- อิมพีแดนซ์ของโหลดควรมีค่าอย่างน้อย 10 เท่าของ R2
- ใช้บัฟเฟอร์ (op-amp voltage follower) ระหว่างเอาต์พุตของตัวแบ่งและโหลด
- ใช้ตัวต้านทานที่มีค่าต่ำกว่าสำหรับตัวแบ่ง (โดยแลกกับกระแสที่สูงขึ้น)
ข้อควรพิจารณาเรื่องการสิ้นเปลืองพลังงาน
ตัวต้านทานแต่ละตัวในตัวแบ่งจะกระจายพลังงานในรูปของความร้อน พลังงานรวมที่ตัวแบ่งใช้คือ:
ความต้านทานรวมที่ต่ำกว่าหมายถึงกระแสที่มากขึ้นและการสิ้นเปลืองพลังงานที่มากขึ้น สำหรับวงจรที่ใช้แบตเตอรี่ ให้ใช้ตัวต้านทานที่มีค่าสูงกว่า (ช่วง 100kΩ) เพื่อลดกระแสขณะสแตนด์บาย ตัวต้านทานมาตรฐาน 1/4W สามารถรับกำลังไฟได้สูงสุด 250mW ต่อตัว
ค่าตัวต้านทานมาตรฐาน (ซีรีส์ E12)
| ช่วงสิบเท่า (Decade) | ค่า |
|---|---|
| 1Ω – 8.2Ω | 1.0, 1.2, 1.5, 1.8, 2.2, 2.7, 3.3, 3.9, 4.7, 5.6, 6.8, 8.2 |
| 10Ω – 82Ω | 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82 |
| 100Ω – 820Ω | 100, 120, 150, 180, 220, 270, 330, 390, 470, 560, 680, 820 |
| 1kΩ – 8.2kΩ | 1k, 1.2k, 1.5k, 1.8k, 2.2k, 2.7k, 3.3k, 3.9k, 4.7k, 5.6k, 6.8k, 8.2k |
| 10kΩ – 82kΩ | 10k, 12k, 15k, 18k, 22k, 27k, 33k, 39k, 47k, 56k, 68k, 82k |
| 100kΩ – 1MΩ | 100k, 120k, 150k, 180k, 220k, 270k, 330k, 390k, 470k, 560k, 680k, 820k, 1M |
ตัวแบ่งแรงดัน เทียบกับ ตัวรักษาระดับแรงดัน
ข้อผิดพลาดที่พบบ่อยคือการใช้ตัวแบ่งแรงดันเป็นแหล่งจ่ายไฟ นี่คือการเปรียบเทียบ:
- ตัวแบ่งแรงดัน: เอาต์พุตเปลี่ยนตามโหลด, ไม่มีประสิทธิภาพ, มีประโยชน์สำหรับแอปพลิเคชันระดับสัญญาณกระแสต่ำเท่านั้น
- ตัวรักษาระดับแรงดัน (เช่น LM7805, LM317): รักษาแรงดันขาออกให้คงที่โดยไม่คำนึงถึงโหลด, มีประสิทธิภาพมากกว่ามากสำหรับการจ่ายไฟให้วงจร
ใช้ตัวแบ่งแรงดันสำหรับแรงดันอ้างอิง ส่วนต่อประสานเซ็นเซอร์ และการปรับสภาพสัญญาณ — ไม่ใช่สำหรับจ่ายไฟให้กับวงจรอื่น
คำถามที่พบบ่อย
ตัวแบ่งแรงดันคืออะไร?
ตัวแบ่งแรงดันคือวงจรอย่างง่ายที่ใช้ตัวต้านทานสองตัว (R1 และ R2) ต่ออนุกรมกันเพื่อสร้างแรงดันขาออก (Vout) ซึ่งเป็นเศษส่วนของแรงดันขาเข้า (Vin) โดยดึงเอาต์พุตออกมาจากจุดเชื่อมต่อระหว่างตัวต้านทานทั้งสอง สูตรคือ Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)
ฉันจะคำนวณแรงดันขาออกของตัวแบ่งแรงดันได้อย่างไร?
ใช้สูตร Vout = Vin × R2 / (R1 + R2) ตัวอย่างเช่น หาก Vin = 12V, R1 = 10kΩ และ R2 = 10kΩ เอาต์พุตจะเป็น 12 × 10000 / (10000 + 10000) = 6V
ทำไมการต่อโหลดถึงมีผลต่อแรงดันขาออกของตัวแบ่งแรงดัน?
เมื่อเชื่อมต่อโหลดขนานกับ R2 จะทำหน้าที่เป็นตัวต้านทานขนานกับ R2 ซึ่งช่วยลดค่า R2 ที่มีผลจริง ทำให้แรงดันขาออกลดลงต่ำกว่าค่าที่คำนวณได้แบบไม่มีโหลด เพื่อลดผลกระทบนี้ อิมพีแดนซ์ของโหลดควรมีค่าอย่างน้อย 10 เท่าของ R2
ฉันสามารถใช้ตัวแบ่งแรงดันเป็นแหล่งจ่ายไฟได้หรือไม่?
ไม่แนะนำให้ใช้ตัวแบ่งแรงดันเป็นแหล่งจ่ายไฟเนื่องจากแรงดันขาออกจะเปลี่ยนตามกระแสโหลด สิ้นเปลืองพลังงานผ่านตัวต้านทาน และมีการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ไม่ดี ควรใช้ตัวรักษาระดับแรงดัน (เช่น LM7805 หรือ LM317) แทนสำหรับการจ่ายไฟให้กับวงจร
ฉันควรเลือกค่าตัวต้านทานสำหรับตัวแบ่งแรงดันอย่างไร?
ขั้นแรกให้กำหนดอัตราส่วน R2/(R1+R2) ที่จำเป็นสำหรับแรงดันเป้าหมายของคุณ จากนั้นเลือกค่าที่รักษาให้กระแสไฟฟ้ารวมอยู่ในเกณฑ์ที่เหมาะสม (โดยทั่วไปคือ 1-10mA สำหรับตัวแบ่งสัญญาณ) ใช้ค่าตัวต้านทานมาตรฐาน (ซีรีส์ E12 หรือ E24) ความต้านทานต่ำหมายถึงกระแสที่มากขึ้นและการตอบสนองที่เร็วขึ้น แต่สิ้นเปลืองพลังงานมากขึ้น
แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม
อ้างอิงเนื้อหา หน้าหรือเครื่องมือนี้ว่า:
"เครื่องคำนวณตัวแบ่งแรงดัน" ที่ https://MiniWebtool.com/th/เครื่องคำนวณตัวแบ่งแรงดัน/ จาก MiniWebtool, https://MiniWebtool.com/
โดยทีมงาน miniwebtool อัปเดตเมื่อ: 17 มี.ค. 2026
เครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์:
- เครื่องคำนวณอายุแบตเตอรี่
- เครื่องคำนวณรหัสสีตัวต้านทาน
- เครื่องคำนวณกฎของโอห์ม
- เครื่องคำนวณแรงดันตก
- เครื่องคำนวณความกว้างลายวงจร PCB
- เครื่องคำนวณขนาดสายไฟ ใหม่
- เครื่องคำนวณตัวต้านทาน LED ใหม่
- เครื่องคำนวณตัวแบ่งแรงดัน ใหม่
- เครื่องคำนวณความต้านทานขนาน ใหม่
- เครื่องคำนวณตัวเก็บประจุ ใหม่
- เครื่องคำนวณไทเมอร์ 555 ใหม่
- เครื่องคำนวณหม้อแปลงไฟฟ้า ใหม่
- เครื่องคำนวณค่าคงตัวเวลา RC ใหม่
- เครื่องคำนวณตัวประกอบกำลัง ใหม่
- เครื่องคำนวณเดซิเบล (dB) ใหม่
- เครื่องคำนวณอิมพีแดนซ์ ใหม่
- เครื่องคำนวณความถี่เรโซแนนซ์ ใหม่
- เครื่องจำลองเกตตรรกะ ใหม่