Dòng điện không đổi, công suất không đổi và tải trở kháng không đổi


17

Tôi đã tìm kiếm thông tin về công suất không đổi, tải trở kháng / trở kháng không đổi, có một số thông tin về tải hiện tại không đổi, nhưng rất ít giải thích thực sự về công suất không đổi và trở kháng không đổi.

Vì vậy, hãy sửa cho tôi nếu tôi sai vì tôi cố gắng xác định những gì tôi hiểu về chủ đề này:

  • Một tải dòng không đổi là một trong đó thay đổi điện trở bên trong của nó để đạt được một dòng không đổi bất kể điện áp được cung cấp cho nó (trong phạm vi nhất định) và do đó công suất sẽ thay đổi.

  • Tôi giả sử tải công suất không đổi, cũng thay đổi điện trở của nó để công suất (hoặc điện áp và sản phẩm hiện tại) luôn giống nhau, bất kể điện áp hoặc dòng điện đang được rút ra.

Và những gì về tải trở kháng / kháng không đổi? Có nghĩa là cả điện áp, dòng điện sẽ thay đổi và do đó công suất cũng sẽ khác nhau? trở kháng hay kháng cự sẽ vẫn như cũ?

Và nếu chúng ta đang nói về AC, tôi cũng giả sử điều này hợp lệ cho tất cả các tần số trong một phạm vi nhất định.

Bây giờ, trong một kịch bản thông thường hơn, khi chúng ta đang nói về tải thường xuyên hàng ngày, hãy nói rằng một nguồn cung cấp năng lượng bên trong máy tính cung cấp cho bo mạch chủ và các thiết bị ngoại vi, hoặc một nguồn cung cấp điện tuyến tính bên trong một âm thanh nổi cho các thành phần bên trong. Có phải chúng ta đang nói về một dòng điện, tải công suất và trở kháng khác nhau?

Làm thế nào nó có thể được xác định nếu một tải là dòng điện, công suất hoặc trở kháng không đổi?

Cảm ơn rât nhiều!

Câu trả lời:


10

Tải công suất không đổi thay đổi trở kháng thay đổi điện áp đầu vào để giữ cho công suất không đổi. Tải trở kháng không đổi chỉ đơn giản là tải thể hiện trở kháng không thay đổi, giống như điện trở. Một L-Pad được sử dụng để thay đổi mức sản lượng loa trong khi duy trì một tải liên tục trở kháng với bộ khuếch đại.

Một ví dụ điển hình của tải công suất không đổi là bộ điều chỉnh chuyển mạch. Vì việc này phải duy trì nguồn điện vào tải, nên nó phải lấy cùng một nguồn từ nguồn ngay cả khi nguồn thay đổi điện áp.
Đây cũng là một ví dụ về trở kháng âm bởi vì để duy trì công suất đầu ra, nếu điện áp giảm , dòng điện phải tăng (ngược lại với điện trở tiêu chuẩn nơi dòng điện và điện áp tăng / giảm với nhau)

Dưới đây là một mạch ví dụ, được làm từ bộ điều chỉnh chuyển mạch tăng LT1377:

Tải điện liên tục

Đây là mô phỏng:

Mô phỏng năng lượng không đổi

Điện áp đầu vào V (in) (dấu vết màu xanh) bắt đầu ở 4V và tăng dần lên 10V. Chúng ta có thể thấy công suất (dấu vết màu đỏ) không đổi ở mức ~ 1W so với thay đổi 6V ở đầu vào (nó không hoàn hảo như thể hiện "cuộc sống thực" và không hiệu quả 100%, nhưng nó khá gần)
Chúng ta cũng có thể thấy đặc tính kháng âm động (dấu vết màu xanh lá cây) là do dòng điện đầu vào giảm khi điện áp tăng. Tt rơi từ ~ 300mA xuống ~ 120mA khi tăng điện áp từ 4V lên 10V - đừng nhầm lẫn với dấu trừ, đó chỉ là hướng đo trong LTSpice.
Độ dốc điện trở động có thể được tính gần bằng (4V - 10V) / (300mA - 120mA) = -33.3Ω. Nhìn theo một cách khác, 6V / -33.3Ω = -180mA.


Cảm ơn bạn rất nhiều vì câu trả lời đó, nó thực sự phi lý. Tuy nhiên tôi chỉ có một câu hỏi, khi chúng ta đang nói về các trở kháng âm, tôi có thể hiểu được thực tế là nó tăng dòng điện khi điện áp hạ thấp, nhưng chính xác thì điều này có nghĩa là trở kháng giảm khi cho phép dòng điện lớn hơn hiện tại, do đó được coi là tiêu cực (vì trở kháng giảm)?
Ss

1
@JoeM - xem chỉnh sửa, tôi có nghĩa là dấu vết là hiện tại, mà bây giờ là (xin lỗi). Trở kháng âm có độ dốc ngược với độ dương, vì vậy chúng ta có thể đo trở kháng (động, tức là khi thay đổi) bằng cách lấy chênh lệch của hai điểm trên độ dốc. Hãy đọc Wiki và xem các NIC (Bộ chuyển đổi trở kháng âm)
Oli Glaser

Cảm ơn một lần nữa Oli, tôi vẫn đang cố gắng quấn đầu tôi xung quanh liên kết Wiki mà bạn cung cấp. Nhưng tôi nghĩ rằng tôi có ý tưởng về trở kháng tiêu cực. Bộ chuyển đổi trở kháng âm trông khá giống bộ khuếch đại không đảo nhưng có thêm điện trở phản hồi.
Ss

Có, NIC thực sự cũng có dòng điện chạy ngược chiều (chảy từ "tải" sang nguồn), do đó, nó là điện trở âm tĩnh (ví dụ: bạn có thể đo tại một điểm và nhận giá trị âm) Đầu vào bộ điều chỉnh chuyển mạch có Độ dốc điện trở âm, nhưng dòng điện là dương (ví dụ: dòng chảy từ nguồn đến tải) Một điện trở âm thực sự ngụ ý một nguồn năng lượng. Hãy thử vẽ một vài đường cong IV thành phần trên biểu đồ trong liên kết ..
Oli Glaser

..và so sánh với các phiên bản tiêu cực (độ dốc ngược và trong trường hợp kháng âm thực sự ở góc phần tư đối diện)
Oli Glaser

9

Bạn đúng trong các dòng tải, công suất và trở kháng không đổi. Tuy nhiên, hầu hết các tải không quá đẹp và có thể dự đoán được. Một số tải có thể trông chủ yếu là điện trở, như các bộ phận làm nóng, nhưng nhiều tải có tất cả các loại đặc tính vít hoặc thay đổi linh hoạt. Ví dụ, đầu vào để chuyển đổi nguồn cung cấp năng lượng trông giống như điện trở âm bởi vì chúng chủ yếu là công suất không đổi. Đôi khi mạch cung cấp điện được thiết kế đặc biệt để trình bày một cấu hình tải nhất định cho đầu vào. Một nguồn cung cấp điện AC đến DC với hiệu chỉnh hệ số công suất là một ví dụ tốt về điều đó.

Để xác định các đặc tính của tải không xác định, bạn phải đo nó. Mặc dù vậy, hãy nhớ rằng nhiều tải không rơi vào một danh mục gọn gàng đẹp mắt như dòng điện, sức mạnh hoặc sức đề kháng không đổi. Hãy nghĩ về một vi điều khiển, ví dụ. Các đặc điểm của nó có thể thay đổi đáng kể và nhanh chóng tùy thuộc vào những gì nó đang làm bên trong và cách nó có thể điều khiển các chân đầu ra.


Vì vậy, về cơ bản, hầu hết các tải có thể khác nhau?, Có nghĩa là đôi khi là sự kết hợp của dòng điện, công suất và trở kháng không đổi?
Ss

2
@JoeM: Hay chính xác hơn là không có trường hợp đặc biệt nào. Tải xxx liên tục rất hữu ích cho phân tích toán học, nhưng không xảy ra nhiều trong thế giới thực. Một điện trở tạo ra tải điện trở không đổi tốt, nhưng nó không được sử dụng nhiều ngoại trừ lò sưởi. Đầu vào của bộ chuyển đổi có xu hướng là công suất không đổi, nhưng có độ lệch đáng kể so với thường trên toàn bộ phạm vi tải. Dòng điện liên tục là khá hiếm trừ khi một cái gì đó được thiết kế có chủ ý cho điều đó.
Olin Lathrop
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.