분압 회로의 원리

직렬로 연결한 두 저항

두 저항 R1과 R2를 직렬로 연결하고 전압을 걸면, 그 사이 지점의 전압(R2 양단, 접지 기준)은 입력 전압의 일정한 비율이 됩니다.

V_out = V_in × R2 ÷ (R1 + R2)

입력 12 V, R1 = 10 kΩ, R2 = 4.7 kΩ이면 12 × 4.7 ÷ 14.7 = 3.84 V입니다.

목표 전압에 맞게 저항 고르기

식을 바꾸면 R2 = R1 × V_out ÷ (V_in − V_out)입니다. R1 = 10 kΩ으로 5 V 신호를 3.3 V로 낮추려면 R2 = 10 × 3.3 ÷ 1.7 = 19.4 kΩ입니다. 가장 가까운 표준값은 20 kΩ이고 3.33 V가 됩니다. 분압 회로 계산기로 두 가지를 모두 계산할 수 있습니다.

주의할 점

• 부하가 결과를 바꿉니다. 출력에 연결한 것은 R2와 병렬이 되어 전압을 떨어뜨립니다. 마이크로컨트롤러의 아날로그 입력처럼 임피던스가 높은 입력에는 잘 맞지만, 모터, LED 스트립, 회로 기판에 전원을 주는 용도로는 쓸 수 없습니다. 그럴 때는 전압 레귤레이터를 쓰세요.
• 전류가 계속 흐릅니다. 분압 회로는 늘 V_in ÷ (R1 + R2)를 소비합니다. 12 V 예시에서는 0.82 mA입니다. 저항을 키우면 낭비는 줄지만 출력이 부하의 영향을 더 받습니다.
• 저항 오차. 5% 저항을 쓰면 출력이 몇 퍼센트 어긋날 수 있습니다. 정밀도가 중요하면 1% 저항을 쓰세요.

각 저항의 전류와 전력은 옴의 법칙 계산기로 구할 수 있습니다.