Es probable que en tus proyectos necesites configurar la tensión o voltaje del circuito. Por ejemplo, si tienes una salida de 12v y necesitas alimentar alǵun circuito a 6v, es probable que necesites algún elemento que pueda transformarlos. Ese elemento es el divisor de tensión. Un simple circuito que actúa de forma similar a como lo haría un transformador, aunque se basa en principios muy diferentes para su funcionamiento.
Por tanto, no deberías confundir entre transformador y divisor de tensión, ya que uno emplea bobinados y la inducción para transformar un voltaje en otro, y el otro es un sencillo circuito compuesto por unas resistencias que son capaces de dividir la tensión en dos tensiones más pequeñas. Por ejemplo, un transformador podría convertir de 12v a su entrada a 6v en su salida, pero un divisor lo que haría es transformar esos 12v de su entrada en dos voltajes de 6v a su salida. ¿Ves la diferencia?
¿Qué es un divisor de tensión?
Un divisor de voltaje o de tensión es un circuito que como su propio nombre indica divide la tensión que existe a su entrada en otras tensiones más pequeñas a su salida. Por tanto, es una pieza clave para alimentar a circuitos que necesiten tensiones más reducidas a las que proporciona la fuente de alimentación, baterías/pilas, o toma con la que cuentes.
Antes he puesto un ejemplo de los 12v que he dividido en dos tensiones de 6v, pero no siempre los divisores de tensiones parten justo por la mitad la tensión de entrada. Por ejemplo, podría darse el caso que tengas una pila de 9v y necesites dividir ese voltaje en 6 y 3v, eso también sería posible, es decir, no es necesario que sean iguales…
Principios en los que se basa
Como se aprecia en la imagen, el circuito básico es muy simple. Solo se necesita una batería o fuente que iría conectada a la tierra y a la Vin de la imagen para alimentar el divisor. El propio divisor de tensión solo estaría compuesto por dos resistencias conectadas en serie. Así, mediante la fórmula que ves en la imagen, la tensión de salida que habría entre la tierra y Vout sería el resultado de dividir el valor de la resistencia 2 entre la suma de R1 y R2, para luego multiplicar el resultado por la tensión de entrada.
Existen divisores de tensión capacitivos también, aunque son menos populares que los resistivos…
Por ejemplo, imagina que tienes una tensión de entrada de 20v, con una R1=1k y una R2=2k. Eso resultaría que la salida de nuestro divisor de tensión sería de 13v. Por supuesto puedes jugar con los valores de las resistencias para crear el divisor de tensión que necesitas. Otro ejemplo, si solo varías R2 para que solo sea de 0,5k, entonces sería una salida de 6,6v. Fácil ¿verdad?
¿Existen multiplicadores de tensión?
Sí, existen multiplicadores de tensión. En este caso se trata de un circuito también simple que integra diodos en paralelo. Eso da el efecto contrario, multiplicando el voltaje de la entrada en varios factores para conseguir voltajes más altos. De hecho, es el principio usado en los famosos inverters de los ordenadores portátiles, que tanto se calientan dejando una zona detrás de la pantalla más caliente…
Esos inverters no son más que un circuito con diodos en paralelo para multiplicar la alimentación aportada por la batería del portátiles para poder alimentar algunos tipos de paneles de pantalla. En cada etapa va ganando voltaje hasta conseguir los altos voltajes que se están buscando, incluso podrías hacer que de una batería de unos pocos voltios se obtengan cientos o miles de voltios.
Otros divisores/mutiplicadores
Evidentemente la electrónica avanza mucho y permite integrar este tipo de circuitos en un solo chip. Además, en el mercado existen multitud de fabricantes que implementan otro tipo de divisores y multiplicador en el mismo circuito. Esos divisores y multiplicadores a los que me refiero aquí son los de frecuencia de reloj. Pero debes saber que también existen multiplicadores y divisores de intensidad, etc.
Cómo obtener un divisor de tensión
Aquí tienes dos formas de conseguir un divisor de tensión. Por un lado puedes construirte tú mismo un circuito divisor, ya que no necesita componentes caros y es bastante barato. Pero por otro lado, también existen algunas fuentes de alimentación que aportan varias salidas de tensión diferentes y listas para ser usados…
Crear un circuito divisor
Es cuestión de jugar con las resistencias y calcular la tensión que necesitas para tu proyecto. Puedes ver más detalles en el apartado donde se explican los principios de este mismo artículo. Por cierto, como idea, te sugiero que uses un potenciómetro como R1, así tendrás una resistencia variable para conseguir varias tensiones a la salida sin tener que modificar el circuito.
Por otro lado, puedes obtener también una línea entre Vout y el punto de conexión de Vin con la R1. Así tendrás los dos voltajes diferentes que hemos dicho al principio, junto con lo que da los bornes entre ambas resistencias y GND…
Error muy común, cuando estás usando la salida del divisor de tensión, si ya tienes un elemento acoplado, este consume y tiene un efecto sobre la tensión. Por ese motivo, si colocas otro elemento en paralelo con el que ya había acoplado, la tensión suministrada podría caer y no seria la misma que calculaste. Así que solo es para conectar un solo dispositivo.
Comprar fuente de alimentación
La opción más sencilla es comprar directamente una fuente de alimentación que ya viene implementada con varias salidas de voltaje diferentes, y que además suelen incluir algún extra. Las hay por precios baratos o algunas con más funciones algo más caras….
Divisor con Arduino
Por supuesto podrías montar un divisor de tensión en una protoboard e integrarla con tus proyectos de Arduino fácilmente. Y no solo sirve para dividir voltajes como hemos visto, puedes partir estos divisores interponiendo otros elementos como pulsadores o interruptores para que con una misma fuente de alimentación puedas controlar varios dispositivos a la salida. Por ejemplo, un divisor simple conectado a la placa Arduino UNO Para leer los valores desde el serie
El código para Arduino IDE sería algo así:
void setup() {
Serial.begin(9600);
}
</span>void loop() {
int sensorValue = analogRead(A0);
Serial.println(sensorValue);
}
Más información – Nuestro curso de Arduino en PDF