電壓源和電流源及其等效變換PPT課件.ppt

1 1 6電壓源和電流源及其等效變換 一 電壓源 電壓源模型如圖所示 端電壓U0 US 2 接入負(fù)載RL后 3 短路時(shí) U 0 1 開(kāi)路時(shí) 輸出電流I 0 2 電壓源的外特性 電壓源的端電壓U隨輸出電流I變化的曲線 如圖 a b 所示 1 電壓源的R0一般比較小 正常工作 I IN 時(shí) 電壓U只稍有降低 如下圖 a 所示 一 電壓源 3 2 理論上 如果允許電流I一直增大到短路電流ISC 電源的端電壓將降低到零 整個(gè)外特性曲線如圖 b 所示 一 電壓源 4 理想電壓源及其外特性如下圖所示 輸出電壓與輸出電流I的大小無(wú)關(guān) 是一條U US的水平直線 所以也簡(jiǎn)稱(chēng)恒壓源 一 電壓源 兩個(gè)US值不同的理想電壓源絕對(duì)不允許并聯(lián) 5 例題 有一電壓源 開(kāi)路電壓U0 110V 額定電流IN 10A 滿載時(shí)端電壓UN 104 5V 求 1 恒壓源的電壓US和內(nèi)阻 2 滿載時(shí)電壓降低的百分?jǐn)?shù)和短路電流 短路電流 1 電壓 因?yàn)?所以內(nèi)阻 2 滿載時(shí)電壓降低的百分?jǐn)?shù) 6 二 電流源 電流源的模型如圖所示 輸出電流I IS 端電壓U 0 2 接入負(fù)載RL后 3 負(fù)載開(kāi)路時(shí) I 0 1 負(fù)載RL短路時(shí) 7 輸出電流和端電壓的關(guān)系 輸出電流I減小 端電壓U增大 輸出電壓取決于負(fù)載RL 電流源的外特性如下圖所示 圖 b 加大了電壓坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度所代表的電壓值 畫(huà)出了整個(gè)外特性曲線 二 電流源 8 理想電流源及其外特性如下圖所示 輸出電流I與輸出電壓U的大小無(wú)關(guān) I IS 是一條I IS的垂直線 所以也簡(jiǎn)稱(chēng)恒流源 二 電流源 兩個(gè)IS值不同的理想電流源絕對(duì)不允許串聯(lián) 9 電壓源和電流源等效變換的條件 外特性完全相同 如圖 b 所示 由于外特性均為直線 只要兩者的開(kāi)路電壓U0和短路電流ISC相同即可 三 電壓源和電流源的等效變換 10 2 電流源的并聯(lián)內(nèi)阻等于電壓源的串聯(lián)內(nèi)阻R0 R0 保證開(kāi)路電壓相同 電壓源模型變換成等效電流源模型 1 源電流 IS參考方向從US負(fù)極指向正極 圖中b指向a 保持短路電流ISC相同 三 電壓源和電流源的等效變換 11 電流源模型變換為等效電壓源模型 1 電壓源US R0 IS US參考極性的電位升方向和IS參考方向相同 保持開(kāi)路電壓U0相同 2 內(nèi)阻相等R0 R0 保持短路電流相同 12 說(shuō)明 1 等效電源模型內(nèi)部并不等效 2 理想電壓源 R0 0 和理想電流源 R0 之間不能進(jìn)行等效變換 3 電壓源和電流源的等效變換主要用于電路模型的分析計(jì)算 不能用于實(shí)際電路中實(shí)際電源的配置和使用 電流源模型變換為等效電壓源模型 13 和IS串聯(lián)的R1可先不考慮 IS和R3搭配成電流源 變成等效電壓源 其內(nèi)阻 如圖 b 所示按等效公式 14 從回路電壓方程求出 電位升的參考極性和IS參考方向一致 15 因此圖 a 電路中 恒流源端電壓為 恒流源輸出功率為 恒壓源輸出功率為 改變R1阻值只改變U1和恒流源的輸出功率