전류 분배기 계산기
두 병렬 저항 사이의 전류 분배를 계산합니다. I1, I2, 병렬 저항, 전압 및 각 저항의 전력 손실을 구합니다.
공식
참고: Hayt & Kemmerly, Engineering Circuit Analysis, 8th ed.
작동 방식
전류 분배기 규칙에 따르면 병렬 저항 네트워크에서 각 분기는 저항에 반비례하여 총 전류의 일부를 전달합니다.총 입력 전류가 I_Total인 두 병렬 저항 R1과 R2의 경우 분기 전류는 I1 = I_Total × R2/ (R1+R2) 이고 I2 = I_Total × R1/ (R1+R2) 입니다.직관적이지 않은 결과를 참고하세요. 저항이 클수록 더 적은 전류를 전달하는 전류가 줄어듭니다.이는 키르히호프의 전류 법칙 (KCL) 과 옴의 법칙에 직접적으로 따른 것으로, 두 브랜치 모두 동일한 단자 전압을 공유합니다. V = I_Total × (R1R2).전류 분배기는 이중 전압 분배기로서 트랜지스터 바이어스 네트워크, 전류 미러, 병렬 전력 분배 경로와 같이 병렬 브랜치 사이에서 전류를 분배해야 하는 모든 곳에 인가합니다.
계산 예제
션트 저항 측정 시스템은 전류 감지를 위한 0.1Ω 션트 (R1) 와 전압계용 10kΩ 바이패스 (R2) 라는 두 개의 병렬 경로를 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 × 0.1Ω = 0.5V로 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 N개의 동일한 LED를 병렬로 연결하면 각각 I_total/n을 전달할 수 있습니다. Lumileds AN026 기준, 밸러스트 저항은 ±3σ의 생산 변동에 걸쳐 5% 미만의 전류 불균형에 대해 LED 동적 저항의 5배 이상으로 유지됩니다.
- ✓배터리 병렬 구성에서는 내부 저항이 디바이더 요소로 작용합니다. 내부 저항이 100mΩ 및 200mΩ 인 두 셀은 각각 총 전류의 2/3와 1/3을 전달하여 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
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