Spanningsdeler-calculator

De formules die deze calculator gebruikt

Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)

Stroom door de twee in serie geschakelde weerstanden:

I = Vin / (R1 + R2)

Totaal vermogen dat de deler verbruikt (beide weerstanden samen):

P = Vin × I = Vin² / (R1 + R2)

Heb je de verdeling nodig, dan verbruikt elke weerstand P_R1 = I² × R1 en P_R2 = I² × R2, en samen zijn ze altijd gelijk aan het totale vermogen P dat de tool toont.

Voorbeeld: de standaard 12V-deler

Met Vin = 12 V en R1 = R2 = 10 kΩ:

Vout = 12 × 10000 / (10000 + 10000) = 6 V
I    = 12 / 20000                    = 0.6 mA
P    = 12 × 0.0006                   = 7.2 mW

Twee gelijke weerstanden halveren de spanning altijd, en hier verbruikt het paar een onschuldige 7,2 mW.

R2 kiezen voor een gewenste uitgang

Deze tool berekent Vout, maar je kunt de weerstanden voor een gewenste uitgang kiezen door dezelfde formule met de hand om te schrijven. Om voor een ADC van 12 V naar 3,3 V te gaan, met R1 = 10 kΩ:

R2 = R1 × Vout / (Vin - Vout)
   = 10000 × 3.3 / (12 - 3.3)
   = 3793 Ω

De dichtstbijzijnde standaardwaarde uit de E24-reeks is 3,9 kΩ. Zet die terug in de calculator: Vout = 12 × 3900 / 13900 = 3.37 V, dicht genoeg voor een 3,3V-ADC met wat marge.

De belastingsval

Een spanningsdeler gaat ervan uit dat de volgende trap geen stroom trekt. Zit er aan de uitgang een echte belasting met weerstand R_load, dan wordt de effectieve onderste weerstand R2 || R_load en zakt Vout in. Twee vuistregels:

• Maak R_load minstens 10× zo groot als R2 om de fout onder ongeveer 10% te houden.
• Nog beter: zet achter de deler een spanningsvolger met een operationele versterker. Die trekt vrijwel geen stroom en levert een uitgang met lage impedantie.

Toleranties stapelen op

E24-weerstanden hebben meestal ±5%. In het slechtste geval tellen de toleranties van R1 en R2 op tot ongeveer ±10% op Vout. Gebruik voor een precisiereferentie E96-weerstanden met ±1% of een speciale zenerdiode of spanningsreferentie-IC.