Van állandó áramellátás?
On január 1, 2021 by adminA feszültségforrás olyan eszköz, amely állandó feszültséget állít elő, de lehetővé teszi az áramerősség és a teljesítmény változtatását a villamos törvényeknek megfelelően. Az áramforrás olyan eszköz, amely állandó áramot állít elő, lehetővé téve a feszültség és a teljesítmény változását.
Van állandó áramforrás –, azaz olyan eszköz, amelynek kimeneti teljesítménye soha nem változik? Függetlenül attól, hogy mihez van csatlakoztatva, a feszültségét és az áramerősségét állandó teljesítmény biztosítására állítják be. (Viselkedése nem határozható meg mind a nyitott, mind a megszakadt áramkörök esetében.)
Megjegyzések
- A terhelés jellege? Lineáris vagy nem-lineáris? Hogyan terhelhető változik? Hogyan tervezi használni?
- Azt kérdezi, van-e ‘ ideális ‘ áramforrás, áramköri elemzésben. Kérdés, amelyet ‘ feltesz, ‘ mivel ideális feszültségforrásaink és ideális áramforrásaink vannak, lehetnek ideális áramforrások? div id = “1865fd8f0b”>
Válasz
Igen, nagyon könnyű állandó tápfeszültséget kiépíteni.
Vegyünk például egy közönséges kapcsolómódos erősítőt.
szimulálja ezt az áramkört – A sematika a CircuitLab
segítségével feltételezhető, hogy megszakítás nélküli üzemmódban működik, és nem rendelkezik szinkron egyenirányítással (azaz csak diódával). Ha a kapcsolót rögzített munkaciklussal működtetik (vagyis nincs visszacsatolás), akkor minden alkalommal, amikor zárva van, rögzített mennyiségű energiát juttat az induktorba. Az energia mennyisége csak a bemeneti feszültségtől, az induktivitástól és a bekapcsolási időtől függ. Ez az energia a kapcsoló megnyitásakor kerül a terhelésbe.
Állandó energia ciklusonként × állandó ciklusok száma másodpercenként = állandó energia másodpercenként = állandó teljesítmény.
A terhelés ellenállásától függetlenül a feszültség és az áram szintje beállítja magát, hogy megfeleljen ennek a teljesítményértéknek.
A gyakorlati határokat tekintve, ha ennek a tápfeszültségnek a kimenete rövidzárlatos, akkor az áramot a belső alkatrészek (az induktor és a dióda) ellenállása korlátozza. Ha a kimenetet nyitva hagyják, a feszültséget korlátozza az — komponensek elosztott kapacitása. p>
Megjegyzések
- Ennek fordítottja általában a ” maximális teljesítménypont-követőként ” napelemek esetén: egy adott kimeneti feszültség esetén változtassa meg a bemeneti feszültséget / áram pontot a cellák maximális teljesítményátadásához.
- @ pjc50: Igen, kapcsoló módú átalakító állítható terhelésként használják a napelem számára, és megfelelő feszültség- és áramérzékelőkkel együtt kialakítható az MPPT-t végrehajtó visszacsatoló hurok. De nem követem ‘, hogy ez bármilyen értelemben a ” fordított ” miről ‘ beszélek a válaszomban. Az MPPT lényege, hogy a maximális teljesítmény tényleges értéke változik.
- @tuskiomi: Nem. Ha az energiát szabályozni akarja, akkor sem a feszültséget, sem az áramot nem szabad választania. A terhelési ellenállás mindkét értéket beállítja: \ $ V = \ sqrt {P \ cdot R} \ $ és \ $ I = \ sqrt {\ frac {P} {R}} \ $
- @ tuskiomi: Ah, ebben az esetben igen, van egy képlet. A bekapcsolási energia kapcsolási ciklusonként \ $ E = \ frac {1} {2} I_ {peak} ^ 2 \ cdot L \ $. A csúcsáram a bekapcsolási idő, az induktivitás és a bemeneti feszültség függvénye: \ $ I_ {peak} = \ frac {V_ {in} t_ {on}} {L} \ $. A teljesítmény egyszerűen a ciklusonkénti energia szorozva a kapcsolási frekvenciával: \ $ P = E \ cdot f_ {SW} \ $. Kombinálhatja ezeket az egyenleteket, hogy általános teljesítményegyenletet kapjon.
- Ez egy közös tévedés miatt nem 100% -ban helyes. Ennek az áramkörnek a kimenő teljesítménye a kimeneti feszültségtől függ. Az induktív csúcsárama Vt / L, de a leadott energia nemcsak 1 / 2.LI ^ 2 – a VIN további energiát szolgáltat az induktor kisütése során. A kisütési idő Toff = L.Ipeak / (VOUT -VIN), és a kimenetre leadott energia a Vout.Ipeak.Toff / 2
Válasz
Igen, de gyakorlatilag ezeket az eszközöket elektronikus terhelésnek nevezzük. Beállítható, hogy állandó áramot vagy állandó POWER-t vegyenek egy tápegységről. Hasznosak az áramellátás teszteléséhez, az akkumulátorok teszteléséhez és a napelemes tesztekhez.
Az állandó tápegységek ritkábban fordulnak elő, de az egyik gyakorlati alkalmazás az, hogy a kinti kültérben használt LCD-t elég melegben tartják, így a mozgóképek nem kenődnek el.Az LCD fűtőeleme egy vékony, áttetsző anyagból készült lap, az úgynevezett indium-ón-oxid. Vagy van egy vékony vezeték az LCD képernyőn. Mindkét esetben a fűtés ellenállása a hőmérséklettől függően jelentősen változik. Ha a fűtőtestet állandó árammal vagy állandó feszültséggel táplálja, akkor a teljesítmény erősen a környezeti hőmérséklet függvénye.
Viszont viszonylag állandó teljesítményt szeretnénk elérni, ezért állandó tápegységet használunk.
Válasz
Egy igazi “állandó tápegység” végtelen áramot adna rövidzárlattá, és végtelen feszültséget termelne egy nyitott áramkör; a gyakorlatban minden táp korlátozni fogja az általa előállított feszültséget és áramot, függetlenül a kimenő teljesítménytől.
Ezen határok között a 60 wattos tartományban lévő sok kapcsoló táp valójában nagyon viselkedni fog hasonlóan az állandó tápegységekhez, amikor az áram elég nagy ahhoz, hogy teljes feszültség mellett nagyobb energiát kelljen leadniuk, mint amennyire képesek, de elég alacsony ahhoz, hogy ne kapcsoljanak ki áramkorlátozó áramkört. Abból, amit el tudok mondani, gyakran előfordul, hogy a különböző feszültségű tápegységek családjának ugyanaz az a maximális árama, és csak az általuk termelt maximális feszültségben különböznek egymástól. Ha log-log ábrát készítünk a kimeneti feszültség-vs -áramgörbék, a család tápjai ugyanazt az átlós vonalat használják a kimenőteljesítményhez, és ugyanazt a függőleges vonalat osztják meg a maximális áramhoz; az egyetlen különbség egy vízszintes vonal magassága lesz, amely korlátozza a maximális feszültséget.
Ne feledje, hogy ellenőriznie kell minden olyan készlet adatlapját, amelyet ilyen módon használni szeretne, hogy egyértelmű legyen, hogy a működés mely aspektusait határozza meg vagy nem.
Válasz
Van-e állandó áramforrás
Igen, ez lehetséges csinálom. Igazából sok évvel ezelőtt tettem demonstrációként. A feszültség és az áram közvetlenül mérhető és közvetlenül vezérelhető az analóg elektronikával, így a válasz jó lehet. Nincs jó módja annak, hogy közvetlenül A teljesítmény nem szabályozható, és nem is mérhető.
Az áram a feszültség és az áram szorzata, tehát az egyik módja annak, hogy megmérjük ezt a kettőt, majd végezzünk szorzást, hogy a teljesítményhez arányos jelet kapjunk. Ez nehéz az analóg elektronikában. Amikor ezt régen megtettem, digitális processzorral számoltam ki a teljesítményt a mért feszültségről és áramról, majd ennek megfelelően állítottam felfelé és lefelé a kimenetet. Ez már nagyon régen volt, és IEEE-488 interfészen keresztül asztali számítógépet használtam az elektronika vezérléséhez. Körülbelül 10 hurok iterációt hajtott végre másodpercenként, ami elegendő volt annak bemutatásához, amelyet be akartam mutatni.
Ma a kapcsoló tápegységeket rutinszerűen vezérlik kis beágyazott processzorok, amelyek mérik a feszültséget és néha az áramot minden kapcsoláskor impulzus. A digitális szorzás lehet olyan rövid, mint az egyetlen ciklus, ezért a zárt hurkú teljesítményszabályozás ma sokkal megvalósíthatóbb. Ennek azonban nagyon kevés haszna van. “Egy csomó állandó feszültségű kapcsoló tápegységet és néhány állandó áramú kapcsoló tápegységet terveztem, de soha nem állandó feszültségű tápegységet. Ez nem azért van, mert ma ezt ésszerűen nem lehetne megtenni, hanem azért, mert nincs” nem találkozhat az egyik használatával.
azaz olyan eszköz, amelynek kimenete soha nem változik?
Ez az értelmetlen kérdés. Milyen kimenet ? Feszültség? Áram? Teljesítmény? Valami más? Itt mérnöki tevékenységet folytatunk, nem kézzel integetünk.
Úgy tűnik, hogy némi zavar van abban is, hogy milyen erő az ellátás nem tudja és nem tudja ellenőrizni. Gondoljunk még arra az egyszerű esetre is, amikor a terhelés (ami a tápegységhez van csatlakoztatva, a tápellátás ellenőrzése alatt áll) bármilyen ellenállás lehet. A feszültséget, áramot és ellenállást Ohm törvénye kapcsolja össze:
Áram = Feszültség / Ellenállás
vagy közös egységekben:
A = V / Ω
Figyelje meg, hogy csak két fokozatú szabadság van ebben a kapcsolatban. Ha kettőt definiál, akkor a harmadik körül nincs más választás. Mivel a terhelés mindig egy fokú szabadságot kap, az áramellátás is csak egy fokú szabadságot kap.
Átrendezheti Ezt különböző módon lehet biztosítani. Állandó feszültségellátás esetén az áramellátás megválasztja a feszültséget, a terhelés ellenállást választ, és az áramerősség kijön.
A tápfeszültség a feszültség és az áramerősség. Ezzel és az Ohm-törvény segítségével a következőket kaphatja:
Teljesítmény = Feszültség 2 / Ellenállás
Ismét csak két fokú szabadság. Ha az áramellátás szabályozza az energiát, és a terhelés megválasztja az ellenállást, akkor a feszültség akkora lesz, mint amennyi.
Nem lehet átverni az alapfizikát.
Megjegyzések
- Teljesen egyetértek. Hogyan építhetünk állandó áramellátást, ha a terhelés lehet lineáris vagy nem lineáris? A terhelés változhat? Hacsak nem ismert a terhelés modellje, nehéz elkészíteni.
- Ó, sajnálom, hiányzik a megfogalmazás. Arra gondoltam, hogy a kimenő teljesítmény soha nem változik.
Válasz
A feszültségforrás elég könnyű, kivéve, ha rövidre gondol. áramkörök – végtelen áramot vesz fel, és emiatt a legszigorúbb értelemben feszültségforrások nem léteznek. áramforrás, amely végtelen feszültséget fejt ki az állandó áram kényszerítésére.
Az áramforrások feszültség- és áramforrásokból vannak kialakítva, és papíron is létezhetnek, de a valós áram- és feszültségforrásokhoz hasonlóan ezek sem felelnek meg az elméleti elvárásoknak .
Válasz
A rögzített oszcillációs frekvenciájú és rögzített munkaciklusú flyback feszültség-átalakító állandó teljesítményt produkál, amíg a terhelés nem “nem változik túl gyorsan.
Ha a terhelés idővel változik, a kimeneti szűrő megakadályozza az átalakítót abban, hogy gyorsan beállítsa a tápellátást, ami lehet, hogy nem probléma lem a te esetedben.
Válasz
Vannak kereskedelemben kapható tápegységek, amelyek állandó teljesítmény-üzemmóddal rendelkeznek. Ilyen például a Sorensen SG sorozat.
Válasz
Van egy másik módja a hozzávetőleges állandó áramforrás előállításának, amely hasznos ha terhelése változik a hőmérséklettel. Ha a terheléssel azonos értékű soros ellenállást helyez el, akkor a teljesítmény kiegyenlít. Ennek egyik módja az, hogy ha a soros ellenállás nulla, akkor a terhelést állandó feszültség hajtja. Ha a soros ellenállás végtelen, akkor a terhelést állandó áram hajtja. dP / dR = 0, amikor Rs = Rl. Természetesen ez nem környezetbarát módszer. Roger Williamson
Válasz
Az alacsony teljesítményű állandó áramforrás másik felhasználási módja lehet a gázáramlás mérése egyetlen nichrom huzallal. Tolja az áramot a vezetéken keresztül; állandó mennyiségű hő keletkezik, a vezeték felmelegszik, és a huzal ellenállása növekszik. Kiszámíthatja a vezeték ellenállását a feszültség / áram alapján, és így megismerheti a vezeték hőmérsékletét. Csendben gáz esetén a környezeti hőmérséklet feletti hőmérséklet-növekedés így meghatározható.
A huzal mellett áramló gáz nagyobb sebességgel távolítja el a huzalt, mint nulla sebességnél, és a hőveszteség mértéke arányos a gáz sebességével .
Megjegyzések
- Ez nem úgy tűnik, hogy ‘ foglalkozik az eredeti kérdéssel, vagyis hogy ilyen eszköz létezik, nem pedig annak lehetséges felhasználási lehetőségei.
Válasz
Praktikus állandó VA tápegységek. Mi a helyzet a csúcskategóriás hegesztőkkel. A hegesztők általában vagy konstans I (bot), vagy állandó V (mig). A csúcskategóriás hegesztők lehetővé teszik a VA meredekségének beállítását. Nem tökéletesek, de lehetővé teszik a beállítási tartományt valahol az állandó I és az állandó V között. Negatív VA meredekségű teljesítmény a hegesztési medencébe állandó, ívhossztól független, és a kezelőnek csak a hegesztési sebességet kell szabályoznia – ez teszi a munkáját könnyebb.
Vélemény, hozzászólás?