分压电路计算器

关于分压电路

分压电路就是两个电阻串联。中间点的电压是输入电压的固定一部分：

Vout = Vin × R2 ÷ (R1 + R2)

R1 从 Vin 接到中间点，R2 从中间点接到地。输入 5 V，R1 = 10 kΩ，R2 = 20 kΩ 时，Vout = 5 × 20 ÷ 30 = 3.333 V。

这个计算器可以双向使用。求 Vout 根据 Vin、R1、R2 算出输出，还可以在输出端加负载。求电阻 从你想要的电压和手上的一个电阻出发，给出另一个电阻的精确值、最接近的标准阻值，以及最接近的标准阻值组合。

功能

• 求 Vout — 由 Vin、R1、R2 计算，并给出电流、每个电阻的功率和输出电阻
• 求电阻 — 为想要的 Vout 求出另一个电阻，给出精确值和取整到 E12、E24 或 E96 的值
• 最接近的标准阻值组合 — 买得到的五个最佳组合，附实际 Vout
• 负载影响 — 输入所接设备的电阻，看 Vout 下降多少
• 逻辑电平检查 — 告诉你 Vout 是否适合 3.3 V 输入
• 原理图 — 用你的数值画出分压电路
• 单位 — 在列表中选 Ω、kΩ 或 MΩ，也可以直接输入 4k7 或 10k

5 V 转 3.3 V

常见用途：把 5 V 信号（Arduino Uno 的 TX 引脚、5 V 传感器）送到 3.3 V 输入（ESP32、ESP8266、树莓派 Raspberry Pi）。3.3 V 引脚在高于约 2.3 V 时读作 HIGH，输入不应超过约 3.6 V。

小电阻（1 kΩ + 2 kΩ）能让快速信号保持干净，但电流更大：1.667 mA。大电阻（10 kΩ + 20 kΩ）只有 0.1667 mA，但反应较慢。对于 9600 或 115200 波特率的串口线，两种都可以用。

读取电池或 12 V 电源

模拟输入最多只能读到它自己的供电电压：Arduino Uno 是 5 V，ESP32 约 3.3 V。要测更高的电压，先分压，再在代码里乘回去。

在代码中：实际电压 = 测得电压 × (R1 + R2) ÷ R2。用 20 kΩ 和 10 kΩ 时就是 × 3。上限要留余量：标称“12 V”的电源可能输出 12.6 V 或更高。

负载的影响

接在 Vout 上的任何东西，都相当于一个与 R2 并联的电阻，会把 Vout 拉低。输入 5 V，R1 = 10 kΩ，R2 = 20 kΩ 时：

经验法则：负载至少要比 R2 大 10 到 100 倍。单片机的输入阻抗很高（好几兆欧），所以没有问题。

能传信号，不能供电

分压电路适合信号：逻辑电平、传感器读数和 ADC 输入。它不是电源。一旦有电流被取走，Vout 就会下降，而且电阻一直在白白耗电。要用更高的电压给 3.3 V 开发板或电机供电，请使用稳压器或降压模块。

常见问题

分压公式是什么？

Vout = Vin × R2 ÷ (R1 + R2)。R2 是输出端与地之间的电阻。

怎么选 R1 和 R2？

先定比例：R2 ÷ (R1 + R2) = Vout ÷ Vin。再定大小：1 kΩ 到 100 kΩ 的阻值适合大多数信号。选定一个电阻，让求电阻算出另一个。

用哪些电阻可以把 5 V 变成 3.3 V？

1 kΩ 和 2 kΩ，或 10 kΩ 和 20 kΩ，得到 3.333 V。只用 E12 阻值的话，1.8 kΩ 和 3.3 kΩ 得到 3.235 V。

可以用分压电路给 3.3 V 开发板供电吗？

不可以。开发板的电流会让 Vout 下降，而且不断变化。请使用 3.3 V 稳压器。

分压电路能用在双向线路上吗？

不能。它只能降低单向的信号，也就是从 5 V 输出到 3.3 V 输入。对于 I2C 这样的双向线路，分压电路不够用。

为什么我测得的 Vout 比计算结果低？

可能是输出端有负载，也可能是电阻有误差（E24 电阻每个 ± 5 %）。在更多选项里加上负载，可以看到它的影响。

相关工具

• 欧姆定律计算器 — 伏特、安培、欧姆和瓦特
• 电阻色环计算器 — 按颜色在你的元件盒里找出 R1 和 R2
• LED 限流电阻计算器 — LED 需要的电阻
• 电池续航计算器 — 你测的电池能用多久
• 比例计算器 — 用普通数字表达同样的道理

使用方法

• 选择求 Vout 或求电阻
• 求 Vout：输入 Vin、R1 和 R2（选 Ω、kΩ 或 MΩ，或直接输入 4k7）
• 求电阻：输入 Vin、想要的 Vout 和你手上的电阻
• 在更多选项里添加负载，看 Vout 如何下降
• 也可以直接点一个示例，比如 5 V → 3.3 V