직렬, 병렬, 전압 분배
저항 두 개로 전압을 나누는 분배 회로는 ADC 입력, 배터리 전압 측정, 레귤레이터 피드백에서 계속 나옵니다.
직렬과 병렬
- 직렬: R = R1 + R2. 전류는 같고 전압이 나뉩니다.
- 병렬: R = R1·R2 / (R1 + R2). 전압은 같고 전류가 나뉩니다. 병렬 합성 저항은 항상 가장 작은 저항보다 작습니다.
전압 분배
Vout = Vin × R2 / (R1 + R2)
12V 배터리 전압을 3.3V ADC로 재려면 최대값을 3.0V 근처로 맞춥니다.
- R1 = 30kΩ, R2 = 10kΩ → 12V × 10/40 = 3.0V
- 배터리가 14.4V까지 오르면 3.6V가 되어 ADC 범위를 넘습니다. 최대 전압 기준으로 비율을 정합니다.
저항 값의 크기를 정하는 기준
| 너무 작으면 | 너무 크면 |
|---|---|
| 분배기로 계속 전류가 새서 배터리 소모 | ADC 샘플링 커패시터를 빨리 못 채워 값이 낮게 나옴 |
| 저항 발열 | 노이즈에 민감 |
보통 10kΩ~100kΩ을 쓰고, 큰 값을 쓸 때는 ADC 입력에 100nF 커패시터를 달아 샘플링 순간의 전하를 공급합니다.
다른 쓰임
레귤레이터의 출력 전압 설정 저항(FB 핀), 비교기 기준 전압, 레벨 변환도 모두 전압 분배입니다.