전압 분배 계산기 | 계산기 & 툴

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전압 분배 계산기

입력 전압(Vin)과 저항 R1, R2(및 부하 저항 RL)를 입력하면 전압 분배 결과(Vout)를 계산합니다. 부하 영향(등가저항)과 전류/전력 소모까지 함께 확인할 수 있는 전압 분배(Voltage Divider) 계산기입니다.

전압 분배 계산기는 입력 전압(Vin)과 저항(R1, R2)을 기반으로 출력 전압(Vout)을 계산합니다. 또한 부하 저항(RL)을 고려하여 실제 Vout이 얼마나 떨어지는지도 확인할 수 있습니다.

출력 전압 계산

저항값 설계

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전압 분배(Voltage Divider)란?

전압 분배는 직렬로 연결된 두 저항(R1, R2)에 입력 전압(Vin)을 걸었을 때, 가운데 노드에서 일부 전압을 꺼내 쓰는 회로입니다. 흔히 저항 분압이라고도 하며, 센서 신호를 ADC 입력 범위로 맞추거나 기준 전압을 만들 때 사용합니다.

가장 기본적인 전압 분배 공식은 아래와 같습니다.

Vout = Vin × (R2 / (R1 + R2))
여기서 Vout은 R2에 걸리는 전압(아래쪽 저항 기준)입니다.

부하 저항(RL)이 있으면 왜 Vout이 달라질까?

전압 분배는 "이상적으로는" 출력에 아무것도 연결되지 않는(무부하) 상태를 가정합니다. 하지만 실제로는 출력(Vout)에 회로가 연결되고, 그 회로는 부하 저항(RL)처럼 동작합니다. 이때 아래쪽 저항 R2는 RL과 병렬로 묶여서 더 작은 등가저항이 되고, 결과적으로 Vout이 내려갑니다.

부하가 있는 경우:
Req = R2 || RL = (R2 × RL) / (R2 + RL)
Vout = Vin × (Req / (R1 + Req))

전압 분배를 '전원용'으로 쓰면 안 되는 이유?
전압 분배는 출력 전류가 커질수록 전압이 크게 흔들립니다. 모터/LED/릴레이 같은 부하 구동은 분압 대신 DC-DC 컨버터 또는 LDO 레귤레이터가 더 적합합니다.

전압 분배 계산 예시

아래는 자주 쓰는 입력 전압에서 목표 전압에 근접하도록 잡은 저항 조합 예시입니다. (표준 저항 시리즈(E12/E24) 특성상 "정확히 일치"보다는 "근사"가 많습니다)

Vin	R1	R2	Vout(계산)	메모

5 V	1kΩ	2kΩ	3.33 V	5V → 3.3V 근사
5 V	1.8kΩ	1kΩ	1.79 V	5V → 1.8V 근사
12 V	10kΩ	7.5kΩ	5.14 V	12V → 5V 근사
12 V	27kΩ	10kΩ	3.24 V	12V → 3.3V 근사

좋은 전압 분배 저항값을 고르는 기준

전압 분배 저항(R1, R2)을 고를 때는 다음을 같이 봐야 합니다.

전류 소모: (R1+R2)가 작을수록 전류가 많이 흐르고 전력 소모가 커집니다.
노이즈/입력 임피던스: (R1+R2)가 너무 크면 노이즈에 취약하거나, ADC 샘플링 회로와 궁합이 안 맞을 수 있습니다.
부하 영향: RL이 작으면(출력에 전류가 많이 필요하면) 분압값이 크게 깨집니다. 이럴 때는 분압 대신 버퍼(연산증폭기)나 레귤레이터를 검토하세요.
저항 정격(W): 계산 결과의 전력 소모(P)를 보고 2배 이상 여유를 두는 편이 안전합니다.

전압 분배 계산기 FAQ

Q. R1과 R2를 바꾸면 어떻게 되나요?
A. 공식에서 분모는 동일하지만 분자(R2)가 바뀌므로, R2가 커질수록 Vout이 커집니다. (R2가 "아래쪽 저항"인 구조 기준)
Q. 목표 Vout에 딱 맞게 만들 수 있나요?
A. 표준 저항값(E12/E24) 때문에 "근사"가 일반적입니다. 이 페이지의 저항값 설계 탭으로 이론값을 구한 뒤, 가장 가까운 표준값 조합을 선택하면 됩니다.
Q. 분압으로 5V를 3.3V로 만들어도 되나요?
A. 센서 입력처럼 전류가 거의 안 흐르는 경우는 가능하지만, 3.3V 전원을 "공급"하려는 목적이라면 전압이 쉽게 떨어집니다. 전원용이라면 DC-DC/LDO를 권장합니다.