Cầu phân áp là gì, nguyên lý hoạt động và ứng dụng như thế nào? Bài này mình sẽ giải thích chi tiết và hướng dẫn bạn cách tính cầu phân áp.

Cầu phân áp là gì?

Cầu phân áp điện trở (Voltage divider) là một mạch biến điện áp lớn thành điện áp nhỏ hơn. Nó là một trong những mạch đơn giản nhất trong điện tử, không cần dùng transistor hay mosfet gì cả.

Nguyên lý: Cầu phân áp sử dụng 1 điện áp đầu vào, mắc nối tiếp 2 hoặc nhiều điện trở để hạ điện áp theo mong muốn.

Ứng dụng:

– Nó được ứng dụng làm cầu phân áp biến trở, có trong công tắc chỉnh tốc độ quạt trần. Hoặc làm mạch điện tử trong tủ lạnh, xe hơi, xe điện…

– Trong laptop, cầu phân áp được ứng dụng vào những mạch hồi tiếp ổn định điện áp ra hoặc những khối nguồn có thể tăng giảm điện áp trong quá trình làm việc của laptop.

Như vậy tác dụng của cầu phân áp hiểu đơn giản là dùng để hạ điện áp theo mong muốn một cách dễ dàng.

Cách tính cầu phân áp

Trong laptop, thường gặp nhất là cầu phân áp dùng 2 hoặc 3 điện trở. Dưới đây là công thức tính.

Cách tính cầu phân áp dùng 2 điện trở:

Dưới đây là sơ đồ cầu phân áp 2 điện trở. Nhiệm vụ của chúng ta là tính Vout.

Vout là điện áp được đo tại 2 đầu điện trở R1 và R2. Để tính được Vout cần tính dòng (I) đổ qua mạch điện trước.

Công thức: I = Vcc / (R1 + R2) Vout = I x R2

Ví dụ: Trong mạch điện, bạn cần điện áp 5V từ nguồn cung cấp 19V.

Thì bạn sử dụng cầu phân áp như sau:

Có Vcc = 19v; R1 = 420K; R2 = 150K. Bây giờ mình sẽ tính Vout:

I = Vcc / (R1 + R2) = 19 / (420 + 150) = 0.033 A

Vout = I x R2 = 0.033 x 150 = 5V

Cách tính cầu phân áp dùng 3 điện trở:

Dưới đây là sơ đồ cầu phân áp 3 điện trở. Nhiệm vụ của chúng ta là tính Vout1 và Vout2.

Muốn tìm được điện áp Vout1 và Vout2 thì phải tìm được dòng (I) đổ qua mạch điện.

Công thức:

I = Vcc / (R1 + R2 + R3)

Vout1 = I x (R2 + R3)

Vout2 = I x R3

Ví dụ: Mình sẽ tính cầu phần áp trong mạch dưới đây.

Có Vcc = 12V; R1 = 50K; R2 = 80K; R3 = 40K. Bây giờ mình sẽ tính Vout1 và Vout2:

I = 12 / (50 + 80 + 40) = 0.07 A

Vout1 = 0.07 x (80 +40) = 8.4V

Vout2= 0.07 x 40 = 2.8V

Phần mềm tính cầu phân áp

Cách nhanh nhất là xài phần mềm chia cầu phần áp. Có cả phần mềm offline lẫn online.

Phần mềm Offline:

– Tải phần mềm: Tại đây.

Ví dụ tính cầu phân áp 2 điện trở.

Có Vin = 19v; R1 = 420K; R2 = 150K. Bây giờ cần tính Vout.

Bạn chỉ cần điền đúng thông số vào phần mềm rồi bấm Vout, nó sẽ tự tính cho bạn. Như hình dưới:

Phần mềm này còn có thể tính điện trở cầu phân áp.

Ví dụ: Có Vin = 15V; R2 = 150K; Vout = 5V. Bây giờ nếu muốn tính R1.

Thì bạn cũng chỉ cần điền thông số vào rồi bấm R1 là có kết quả. Như hình dưới: