Koordinuotas elektros grandinės veikimo režimas, šaltinio ir apkrovos derinimas
Šio straipsnio tema bus bendras elektros tinklo veikimo režimų apšvietimas šaltinio ir apkrovos derinimo sąlygomis. Kokios yra šios sąlygos, kada ir kodėl jos reikalingos? Atitinkamas režimas (pagal galią) nusipelno ypatingo dėmesio, tačiau, be kita ko, apsvarstysime kitus atitinkamus režimus.
Koordinuotas režimas bendrąja prasme yra toks elektros grandinės veikimo režimas, kai didžiausia galia, kurią šis šaltinis gali duoti esamoje būsenoje, paskirstoma apkrovai, prijungtai prie tam tikro šaltinio.
Sąlyga, kuria veikia šis režimas, yra apkrovos pasipriešinimo lygybė šaltinio vidinė varža nuolatinės srovės grandinėms arba vidinio šaltinio impedanso lygybė sudėtingai apkrovos varžai kintamosios srovės grandinėms.
Akivaizdu, kad tikriems maitinimo šaltiniams su tam tikra ribota vidine varža, tiesa, kad didėjant nuo nulio prasidedančios apkrovos varžai, pirmiausia netiesiškai didėja ant jo išleidžiama galia, o po to išleidžiamos galios pikas. pasiekiama apkrova (tam šaltiniui), o toliau didėjant apkrovos pasipriešinimui, jai paskirstoma galia mažėja netiesiškai, artėja prie nulio.
Taip yra dėl to, kad šaltinio srovė yra susijusi ne tik su apkrovos varža R, bet ir su šaltinio savivarža r:
Vienaip ar kitaip, norint suderinti apkrovą ir šaltinį, parenkamas būtent toks santykis tarp šaltinio vidinės varžos ir apkrovos grandinės varžos, kad gauta sistema pasižymėtų būtent tokiomis savybėmis, kurių reikia konkrečiai užduočiai atlikti. . Dėl šios priežasties yra keletas variantų, kaip suderinti apkrovą ir šaltinį, ir sąžiningai atkreipkite dėmesį į pagrindinius: pagal įtampą, pagal srovę, pagal galią, pagal būdingą varžą.
Tinkamas apkrovos ir įtampos šaltinis
Norint gauti maksimalią apkrovos įtampą, jos varža parenkama daug didesnė už vidinę šaltinio varžą. Tai yra, ribose šaltinis turi veikti esant apkrovai, bet tuo pačiu metu tuščiosios eigos režimu, tada apkrovos įtampa bus lygi šaltinio emf. Toks suderinimas ypač naudojamas elektroninėse sistemose, kur įtampa tarnauja kaip informacijos nešiklis, signalo nešiklis ir būtina, kad nuostoliai perduodant šį signalą būtų minimalūs.
Apkrovos ir srovės šaltinio suderinimas
Kai reikia gauti maksimalią apkrovos srovę, apkrovos varža parenkama kuo mažesnė, daug mažesnė už šaltinio vidinę varžą. Tai yra, šaltinis veikia trumpojo jungimo režimu ir per apkrovą teka srovė, lygi trumpojo jungimo srovei.
Šis sprendimas ypač naudojamas elektroninėse grandinėse, kuriose signalo nešiklis yra srovė. Pavyzdžiui, didelės spartos fotodiodas perduoda srovės signalą, kuris vėliau konvertuojamas į reikiamą įtampos lygį. Maža įvesties varža išsprendžia pralaidumo susiaurėjimo problemą dėl RC klaidingo filtro.
Apkrovos ir šaltinio galios suderinimas (derinimo režimas)
Esant apkrovai, gaunama didžiausia galia, kurią gali suteikti šaltinis. Apkrovos varža yra lygi šaltinio vidinei varžai (impedansui). Galia, paskirstyta šiuo apkrovos režimu, nustatoma pagal formulę:
Apkrovos ir šaltinio suderinimas pagal būdingą varžą
Ilgų linijų teorijoje ir mikrobangų technologijoje tai yra ypač svarbus sutapimų tipas. Charakteristinės varžos suderinimas suteikia didžiausią slenkančios bangos koeficientą perdavimo linijoje, kuris ilgose linijose yra identiškas galios suderinimui įprastose kintamosios srovės grandinėse.
Kai suderinama pagal būdingąją varžą, charakteristinė apkrovos varža turi būti lygi bangos šaltinio vidinei varžai. Bangos varžos suderinimas naudojamas visur mikrobangų technologijoje.
Beje, kalbant apie alternatyvią energetiką artimiausiu metu, kada maitinimo šaltinis turi individualias charakteristikas, kurios labai skiriasi nuo tradicinių, pirmiausia reikia užtikrinti suderintą šaltinio ir imtuvo veikimo režimą, gaminant imtuvą, atitinkantį jo charakteristikas su duotu šaltiniu, o tik tada konvertuoti gaunamą energijos apkrovai priimtina forma.