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À propos des ponts diviseurs de tension
Un pont diviseur de tension est composé de deux résistances en série. La tension au milieu est une part fixe de la tension d’entrée :
Vout = Vin × R2 ÷ (R1 + R2)
R1 va de Vin au milieu, et R2 du milieu à la masse. Avec 5 V en entrée, R1 = 10 kΩ et R2 = 20 kΩ, Vout = 5 × 20 ÷ 30 = 3,333 V.
Ce calculateur fonctionne dans les deux sens. Trouver Vout donne la sortie à partir de Vin, R1 et R2 — avec une charge facultative sur la sortie. Trouver une résistance part de la tension voulue et de la résistance que vous avez : il donne la valeur exacte de l’autre résistance, la valeur normalisée la plus proche et les meilleures paires normalisées.
Fonctions
- Trouver Vout — à partir de Vin, R1 et R2, avec le courant, la puissance dans chaque résistance et la résistance de sortie
- Trouver une résistance — l’autre résistance pour le Vout voulu, exacte et arrondie à E12, E24 ou E96
- Meilleures paires normalisées — les cinq meilleures paires que vous pouvez acheter, avec leur vrai Vout
- Effet de charge — ajoutez la résistance de ce que vous branchez et voyez de combien Vout chute
- Contrôle du niveau logique — indique quand Vout convient à une entrée 3,3 V
- Schéma — le diviseur dessiné avec vos valeurs
- Unités — Ω, kΩ ou MΩ dans la liste, ou tapez 4k7 ou 10k
De 5 V à 3,3 V
Un besoin courant : envoyer un signal 5 V (la broche TX d’un Arduino Uno, un capteur 5 V) vers une entrée 3,3 V (ESP32, ESP8266, Raspberry Pi). Une broche 3,3 V lit HIGH au-dessus d’environ 2,3 V et ne doit pas recevoir plus d’environ 3,6 V.
| R1 | R2 | Vout depuis 5 V |
|---|---|---|
| 1 kΩ | 2 kΩ | 3,333 V |
| 10 kΩ | 20 kΩ | 3,333 V |
| 1,8 kΩ | 3,3 kΩ | 3,235 V |
| 4,7 kΩ | 10 kΩ | 3,401 V |
| 2,2 kΩ | 3,3 kΩ | 3,000 V |
| 1 kΩ | 1,5 kΩ | 3,000 V |
De petites résistances (1 kΩ + 2 kΩ) gardent les signaux rapides propres, mais tirent plus de courant : 1,667 mA. De grandes (10 kΩ + 20 kΩ) ne tirent que 0,1667 mA, mais réagissent plus lentement. Pour une liaison série à 9600 ou 115200 bauds, les deux marchent.
Lire une batterie ou une alimentation 12 V
Une entrée analogique ne peut lire que jusqu’à sa propre tension d’alimentation : 5 V sur un Arduino Uno, environ 3,3 V sur un ESP32. Pour mesurer plus, divisez d’abord, puis multipliez dans votre code.
| Mesurer | R1 | R2 | Vout en haut de la plage |
|---|---|---|---|
| Pile 9 V | 20 kΩ | 10 kΩ | 3,000 V |
| Alimentation 12 V | 15 kΩ | 10 kΩ | 4,800 V |
| Alimentation 24 V | 39 kΩ | 10 kΩ | 4,898 V |
| Cellule LiPo (4,2 V) | 100 kΩ | 100 kΩ | 2,100 V |
Dans votre code : tension réelle = tension mesurée × (R1 + R2) ÷ R2. Avec 20 kΩ et 10 kΩ, c’est × 3. Gardez de la marge en haut : une alimentation « 12 V » peut donner 12,6 V ou plus.
L’effet de charge
Tout ce que vous branchez sur Vout agit comme une résistance en parallèle avec R2. Elle tire Vout vers le bas. Avec 5 V, R1 = 10 kΩ et R2 = 20 kΩ :
| Charge sur Vout | Vout | Chute |
|---|---|---|
| aucune | 3,333 V | — |
| 1 MΩ | 3,311 V | 0,66 % |
| 100 kΩ | 3,125 V | 6,25 % |
| 10 kΩ | 2,000 V | 40 % |
Règle pratique : la charge doit être au moins 10 à 100 fois plus grande que R2. Les entrées de microcontrôleur sont très élevées (plusieurs mégaohms), elles ne posent donc pas de problème.
Signal oui, alimentation non
Un diviseur convient aux signaux : niveaux logiques, lectures de capteurs et entrées ADC. Ce n’est pas une alimentation. Vout chute dès que quelque chose tire du courant, et les résistances gaspillent de la puissance en permanence. Pour alimenter une carte 3,3 V ou un moteur à partir d’une tension plus haute, utilisez un régulateur de tension ou un convertisseur abaisseur.
Questions fréquentes
Quelle est la formule du diviseur de tension ?
Vout = Vin × R2 ÷ (R1 + R2). R2 est la résistance entre la sortie et la masse.
Comment choisir R1 et R2 ?
D’abord le rapport : R2 ÷ (R1 + R2) = Vout ÷ Vin. Ensuite la taille : des valeurs de 1 kΩ à 100 kΩ conviennent à la plupart des signaux. Choisissez une résistance et laissez Trouver une résistance calculer l’autre.
Quelles résistances transforment 5 V en 3,3 V ?
1 kΩ et 2 kΩ, ou 10 kΩ et 20 kΩ, donnent 3,333 V. Avec seulement des valeurs E12, 1,8 kΩ et 3,3 kΩ donnent 3,235 V.
Puis-je alimenter une carte 3,3 V avec un diviseur de tension ?
Non. Le courant de la carte fait chuter Vout et le fait varier sans cesse. Utilisez un régulateur 3,3 V.
Un diviseur fonctionne-t-il sur une ligne bidirectionnelle ?
Non. Il ne réduit qu’un signal qui va dans un seul sens, d’une sortie 5 V vers une entrée 3,3 V. Pour les lignes bidirectionnelles comme l’I2C, un diviseur ne suffit pas.
Pourquoi mon Vout mesuré est-il plus bas que le résultat ?
Soit quelque chose charge la sortie, soit les résistances s’écartent de leur tolérance (± 5 % chacune pour des pièces E24). Ajoutez la charge sous Plus d’options pour voir son effet.
Outils associés
- Calculateur de loi d’Ohm — volts, ampères, ohms et watts
- Calculateur de code couleur des résistances — retrouvez R1 et R2 dans votre boîte grâce à leurs couleurs
- Calculateur de résistance pour LED — la résistance pour une LED
- Calculateur d’autonomie de batterie — combien de temps tiendra la batterie que vous mesurez
- Calculateur de ratio — la même idée avec des nombres simples
Comment l’utiliser
- Choisissez Trouver Vout ou Trouver une résistance
- Trouver Vout : saisissez Vin, R1 et R2 (choisissez Ω, kΩ ou MΩ, ou tapez 4k7)
- Trouver une résistance : saisissez Vin, le Vout voulu et la résistance que vous avez
- Ajoutez une charge sous Plus d’options pour voir comment Vout chute
- Ou touchez un exemple comme 5 V → 3,3 V
