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General

전류 분배기 계산기

전류 분배기 규칙을 사용하여 두 병렬 저항 간의 전류 분할을 계산합니다.각 저항의 분기 전류 I1과 I2, 병렬 저항, 전압 및 전력 손실을 계산합니다.

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공식

I1=Itotal⋅R2R1+R2,I2=Itotal⋅R1R1+R2I_1 = I_{total} \cdot \frac{R_2}{R_1 + R_2}, \quad I_2 = I_{total} \cdot \frac{R_1}{R_1 + R_2}

참고: Hayt & Kemmerly, Engineering Circuit Analysis, 8th ed.

I_total— 총 입력 전류 (A)
I_1— R1을 통한 전류 (A)
I_2— R2를 통한 전류 (A)
R_1— 첫 번째 저항기 (Ω)
R_2— 보조 저항기 (Ω)

작동 방식

전류 분배기 규칙에 따르면 병렬 저항 네트워크에서 각 분기는 저항에 반비례하여 총 전류의 일부를 전달합니다.총 입력 전류가 I_total, 인 두 병렬 저항 R1과 R2의 경우 분기 전류는 I1 = I_total × R2/ (R1+R2) 및 I2 = I_total × R1/ (R1+R2) 입니다.직관적이지 않은 결과를 참고하세요. 저항이 클수록 더 적은 전류가 전달됩니다.이는 키르히호프의 전류 법칙 (KCL) 과 옴의 법칙을 그대로 따른 것으로, 두 브랜치 모두 동일한 단자 전압 V = I_total × (R1∥R2) 을 공유합니다.전류 분배기는 전압 분배기중 하나로, 트랜지스터 바이어스 네트워크, 전류 미러 및 병렬 전력 분배 경로와 같이 병렬 브랜치 간에 전류를 분배해야 하는 모든 곳에 적용됩니다.

계산 예제

션트 저항 측정 시스템은 두 개의 병렬 경로, 즉 전류 감지를 위한 0.1 Ω 션트 (R1) 와 전압계용 10 kΩ 바이패스 (R2) 를 사용합니다.총 전류 = 5 A. 1단계: I1 관통 션트 = 5A × 10000/ (0.1+10000) = 5A × 0.99999 = 4.99995 A. 2단계: I2 관통 전압계 = 5A × 0.1/10000.1 ≈ 0.00005 A = 50 µA.결론: 99.999% 의 전류가 션트를 통해 흐르고, 0.001% 의 전류가 전압계를 통해 흐릅니다.션트 양단의 전압 = 4.99995A × 0.1 Ω = 0.5 V로, 전압계가 회로를 방해하지 않고 정확하게 판독합니다.이 설계 패턴 (로우 임피던스 션트+하이 임피던스 측정 경로) 은 모든 전류계 및 CT (전류 트랜스포머) 회로에 사용됩니다.

실용적인 팁

  • ✓전류 분배기는 LED 어레이에 사용됩니다. 일치하는 밸러스트 저항과 일치하는 N개의 동일한 LED를 병렬로 연결하면 각 캐리어가 (Lumileds AN026 기준) I_total/N —, 밸러스트 저항은 5% 미만의 전류 불균형에 대해 LED 동적 저항의 5배 이상으로 유지됩니다 ±3σ 의 생산 변동에 대해
  • ✓배터리 병렬 구성에서는 내부 저항이 디바이더 요소로 작용합니다. 즉, 내부 저항이 100 mΩ 와 200 mΩ 인 두 셀의 내부 저항이 각각 총 전류의 2/3와 1/3을 전달하므로 에이징이 고르지 않습니다. 3S 이상의 구성에는 액티브 밸런싱 회로를 사용하십시오.
  • ✓RF/마이크로파 전류 분할의 경우 저항성 전류 분배기 대신 Wilkinson 전력 분배기를 사용하십시오. 저항성 분배기는 6dB의 신호 전력을 잃는 반면 Wilkinson 분배기는 포트 분리 및 반사 손실이 더 나은 3dB 분할을 제공합니다.

흔한 실수

  • ✗공식을 거꾸로 적용하면 R1을 통과하는 전류 = I × R2/ (R1+R2) 는 R1이 아닌 분자에 R2를 사용합니다. R1이 높을수록 R2에 더 많은 전류가 흐르기 때문입니다.
  • ✗병렬 부하가 추가되면 분배기 비율이 변한다는 사실을 잊어버리고 세 번째 분기 R3을 추가하면 유효 병렬 저항이 변경되고 2-저항 계산이 무효화됩니다.
  • ✗전류가 균등하게 나눈다고 가정하면 동일한 나눗셈에는 동일한 저항이 필요합니다. 저항 값의 비율이 2:1 이면 전류의 비율이 정확히 1:2 가 됩니다 (비례, 같지 않음).

자주 묻는 질문

비율이 변경됩니다.병렬 저항이 세 개 있는 경우 I1 = I_total × R_parallel23/R1 여기서 R_parallel23 = R2∥R3입니다.마찬가지로 일반 공식을 사용하십시오. In = I_total × (1/Rn) / Σ(1/Ri). for R1=1kΩ, R2=2kΩ, R3=3kΩ: 1/R_total = 1/1k+1/2k+1/3k = 11/6k.I1 = I_total × (1/1k)/(11/6k) = I_total × 6/11 ≈ 0.545 × I_total.
전압 분배기는 직렬 저항을 사용하고 저항에 비례하여 전압을 나눕니다.전류 분배기는 병렬 저항을 사용하며 저항에 반비례하여 전류를 나눕니다.직렬/병렬, 전압/전류를 서로 교환하고 R/1R을 서로 교환하는 이중 회로 방식입니다.실제로 전압 분배기를 사용하여 ADC 입력의 신호를 조정하고 전류 분배기를 사용하여 트랜지스터 회로에 바이어스 전류를 설정합니다.
예, 하지만 저항 R을 임피던스 Z로 바꾸십시오. RC 또는 RL 병렬 브랜치의 경우 임피던스는 복잡합니다 (Z = R + jX).각 브랜치를 통과하는 전류는 In = V/Zn이며, 여기서 V = I_total × Z_parallel. RF 주파수에서는 표유 커패시턴스와 인덕턴스가 Z를 크게 변화시키므로 항상 전체 기생 모델을 ~10MHz 이상으로 설정하여 병렬 경로를 모델링해야 합니다.

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