Divisor Tensión

Divisor de tensión

Aplicaciones

Al margen del caso que nos ocupa, los divisores de tensión son circuitos ampliamente utilizados en electrónica. Entre todas ellas, por poner dos ejemplos, podemos destacar los potenciómetros y los sensores:

Potenciometros

Se trata de un elemento móvil que corta la resistencia en dos y se mueve para ajustar la relación entre las dos mitades (R1 y R2). Externamente por lo general hay tres pines: dos clavijas se conectan a cada extremo de la resistencia, mientras que el tercero se conecta al punto central de división entre resistencias (Vout)

Si los pines externos se conectan a una fuente de tensión (una a tierra y el otro a Vin), la salida (Vout en el pin central imitará un divisor de tensión.
Los potenciómetros vienen en diferentes formas, y tienen muchas aplicaciones. Tales como la creación de una tensión de referencia o ajustes de volumen…

Sensores

Muchos sensores en el mundo real son dispositivos resistivos simples. Por ejemplo, una fotocélula es una resistencia variable, que produce una resistencia proporcional a la cantidad de luz que detecta. Otros dispositivos como sensores de flexión, resistencias sensibles a la fuerza, y termistores, también son resistencias variables.

El voltaje es muy fácil de detectar para los microcontroladores comparándolo con la resistencia. Pero, mediante la adición de otra resistencia a los sensores resistivos, podemos crear un divisor de tensión. Una vez conocida la salida del divisor de tensión, podemos volver atrás y calcular la resistencia del sensor.

Por ejemplo, la resistencia de la fotocélula varía entre 1 kW en la luz y sobre 10k en la oscuridad. Si combinamos eso con una resistencia estática en un punto intermedio, solo resta medir la tensión Vout para conocer el valor de la resistencia de la fotocélula.

Para lo que no sirve un divisor de tensión

Por muy tentador que pueda resultar el uso de un divisor de tensión para, por ejemplo, bajar la tensión de una fuente de alimentación de 12V a 5V, los divisores de tensión no deben utilizarse para suministrar energía a una carga. Cualquier corriente que la carga requiera también va a tener que correr a través de R1 y la energía se va a disipar en forma de calor, lo que al final va a desembocar en la rotura de R1 por calentamiento.

Calculador

Vin R1 R2 Vout
 V  Ω  Ω  V

Código fuente:

<form name="valueSelect" method="" action="">
<table>
    <tr>
        <td>
            V<sub>in</sub>
        </td>
        <td>
            R<sub>1</sub>
        </td>
        <td>
            R<sub>2</sub>
        </td>
        <td>
            V<sub>out</sub>
        </td>
    </tr>
    <tr>
        <td>
            <input type="text" name="vIn" value="5" size="5" onchange="calcVout()">&nbsp;V
        </td>
        <td>
            <input type="text" name="rOne" value="1700" size="5" onchange="calcVout()">&nbsp;Ω
        </td>
        <td>
            <input type="text" name="rTwo" value="3300" size="5" onchange="calcVout()">&nbsp;Ω
        </td>
        <td>
            <input type="text" name="vOut" value="3.30" size="5" onchange="calcR2()">&nbsp;V
        </td>
    </tr>
</table>
</form>

<script type="text/javascript">
function calcVout() {
    form=document.valueSelect;
    r1=form.rOne.value;
    r2=form.rTwo.value;
    v1=form.vIn.value;
    v2=v1*r2/(r1-(-1)*r2);
    v2=form.vOut.value=v2.toFixed(2);
}
function calcR2() {
    form=document.forms[0];
    r1=form.rOne.value;
    v1=form.vIn.value;
    v2=form.vOut.value;
    r2=v2*r1/(v1-v2);
    r2=form.rTwo.value=r2.toFixed(2);
}
</script>

Conclusiones

A pesar de que en muchos casos no es estrictamente necesario que la tensión de entrada de un componente sea exactamente la indicada en las especificaciones, siempre convendrá cumplir con las especificaciones del fabricante. En el caso que hemos expuesto, la combinación Arduino/bluetooh podría funcionar perfectamente sin un divisor de tensión en el pin RX del Arduino, ahora bien, teniendo en cuenta que un par de resistencias nos van a costar algunos céntimos, a lo sumo algunos euros si pedimos un set de 50 o 100 resistencias, no vale la pena poner en peligro el hardware, por barato que este sea.

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos necesarios están marcados *