Sabit akım, sabit güç ve sabit empedans yükleri

Sabit güç, sabit akım ve sabit empedans / direnç yükleri hakkında bilgi arıyordum, sabit akım yükleri hakkında bazı bilgiler var, ancak sabit güç ve sabit empedansı gerçekten açıklayan çok az şey var.

Bu yüzden lütfen bu konuda anladığım şeyi tanımlamaya çalıştığım için yanlış olursam beni düzeltin:

Sabit akım yükü, kendisine beslenen gerilime (belirli bir ölçüde) bakılmaksızın sabit bir akım elde etmek için iç direncini değiştiren yüktür ve bu nedenle güç değişecektir.
Sabit bir güç yükü varsayarım, direncini de değiştirir, böylece çekilen voltaj veya akımdan bağımsız olarak güç (veya voltaj ve akım ürünü) her zaman aynı olur.

Peki ya sabit empedans / direnç yükleri? hem voltajın, akımın değişeceği hem de gücün de değişeceği anlamına mı geliyor? yine de empedans veya direnç aynı kalacak mı?

Ve AC'den bahsediyorsak, bunun belirli bir aralıktaki tüm frekanslar için de geçerli olduğunu varsayıyorum.

Şimdi, daha geleneksel bir senaryoda, her gün düzenli yüklerden bahsederken, anakartı ve çevre birimlerini besleyen bir bilgisayarın içindeki bir güç kaynağını veya iç bileşenleri besleyen bir stereo içindeki doğrusal bir güç kaynağını söyleyin. Değişen akım, güç ve empedans yüklerinden mi bahsediyoruz?

Bir yükün sabit akım, güç veya empedans olup olmadığı nasıl belirlenir?

Çok teşekkür ederim!

— ss
kaynak

Yanıtlar:

Sabit bir güç yükü, gücü sabit tutmak için giriş voltajındaki empedansını değiştirir. Sabit bir empedans yükü, bir direnç gibi değişmeyen bir empedans gösteren bir yüktür. Bir L-Tampon amplifikatör için sürekli bir empedans yükü muhafaza ederken değişim hoparlör çıkış seviyesi için kullanılır.

Sabit güç yüküne iyi bir örnek, bir anahtarlama regülatörüdür. Bu, yükündeki gücünü korumak zorunda olduğundan, kaynak voltajı değiştirse bile kaynağından aynı gücü almalıdır.
Bu aynı zamanda negatif empedansın bir örneğidir, çünkü çıkış gücünü korumak için voltaj düşerse , akım yükselmelidir (akım ve voltajın birbiriyle yükseldiği / düştüğü standart bir direncin karşısında)

LT1377 boost anahtarlama regülatöründen yapılmış örnek bir devre:

Sabit Güç Yükü

İşte simülasyon:

Sabit Güç Simülasyonu

Giriş voltajı V (in) (mavi iz) 4V'de başlar ve yavaş yavaş 10V'a yükselir. Biz ( "gerçek hayat" değil,% 100 verimli temsil gerektiği gibi mükemmel değil, ama oldukça yakındır) girişindeki 6V değişikliği üzerinde ~ 1W güç (kırmızı iz) kalır sabiti görebilirsiniz
Ayrıca görebilirsiniz voltaj yükseldikçe giriş akımının düşmesinden kaynaklanan dinamik negatif direnç karakteristiği (yeşil iz). 4V'den 10V'a kadar voltaj artışı üzerinde ~ 300mA'dan ~ 120mA'ya düşer - eksi işareti ile karıştırmayın, bu sadece LTSpice'deki ölçüm yönüdür.
Dinamik direnç eğimi kabaca (4V - 10V) / (300mA - 120mA) = -33.3Ω ile hesaplanabilir. Başka bir şekilde baktığımızda, 6V / -33.3Ω = -180mA.

— Oli Glaser
kaynak

Bu cevap için çok teşekkür ederim, gerçekten mantıksızdı. Bununla birlikte, sadece bir sorum var, negatif empedanslardan bahsederken, voltaj düştüğünde akımı yükselttiği gerçeğini anlayabiliyorum, ancak bu tam olarak nasıl, aslında empedansın daha büyük bir akım akışına izin vermek için azaldığı anlamına mı geliyor? akım, bu nedenle negatif olarak kabul edilir (empedans azaldığı için)?

— Ss

@JoeM - bakınız düzenleme, ben şu anki olan iz demek istedim (üzgünüm). Negatif bir empedans, pozitif olanın ters eğimine sahiptir, bu nedenle eğimdeki iki nokta farkını alarak (dinamik, yani değişimde) empedansını ölçebiliriz. Bir okundu var Wiki de ve göz NIC'lerine (Negatif Empedans Dönüştürücüler)

— Oli Glaser

Tekrar teşekkürler Oli, hala sağladığınız Wiki bağlantısının etrafına kafamı sarmaya çalışıyorum. Ama olumsuz empedans fikrini alıyorum. Negatif empedans dönüştürücü, evirmeyen bir amplifikatöre benziyor, ancak ekstra bir geri besleme direnci ile.

— Ss

Evet, NIC aslında ters yönde akan akıma da sahiptir ("yük" ten kaynağa akar), bu yüzden statik bir negatif dirençtir (örn. Bir noktada ölçebilir ve negatif bir değer elde edebilirsiniz) negatif direnç eğimi, ancak akım pozitiftir (örn. kaynaktan yüke akar) Gerçek bir negatif direnç bir enerji kaynağı anlamına gelir. Bağlantıdaki grafikte birkaç bileşen IV eğrisi çizmeyi deneyin ..

— Oli Glaser

..ve negatif versiyonlarla karşılaştırın (zıt eğim ve zıt çeyrekte gerçek negatif direnç durumunda)

— Oli Glaser

Sabit akım, güç ve empedans yüklerinin ne olduğu konusunda haklısınız. Ancak, çoğu yük çok hoş ve öngörülebilir değildir. Bazı yükler, ısıtma elemanları gibi çoğunlukla dirençli görünebilir, ancak birçok yük her türlü vidalı özelliğe sahiptir veya dinamik olarak değişir. Örneğin, anahtarlamalı güç kaynaklarına giriş, çoğunlukla sabit güç olduğu için büyük ölçüde negatif dirençlere benzemektedir. Bazen güç kaynağı devresi, girişe belirli bir yük profili sunmak için özel olarak tasarlanmıştır. Güç faktörü düzeltmeli bir AC-DC güç kaynağı buna iyi bir örnektir.

Bilinmeyen bir yükün özelliklerini belirlemek için ölçmeniz gerekir. Bununla birlikte, birçok yükün sabit akım, güç veya direnç gibi güzel bir kategoriye girmediğini unutmayın. Örneğin bir mikro denetleyici düşünün. Özellikleri, içeride ne yaptığına ve çıkış pimlerini nasıl sürdüğüne bağlı olarak dramatik ve hızlı bir şekilde değişebilir.

— Olin Lathrop
kaynak

Yani temelde, çoğu yük değişebilir mi?, Yani zaman zaman sabit akım, güç ve empedansın bir kombinasyonu olacak?

— Ss

@JoeM: Ya da daha özel bir durum daha doğru. Sabit xxx yükleri matematiksel analiz için yararlıdır, ancak gerçek dünyada çok fazla meydana gelmez. Bir direnç iyi bir sabit direnç yükü oluşturur, ancak bu bir ısıtıcı dışında çok fazla kullanılmaz. Switcher'lara giriş sabit güç olma eğilimindedir, ancak genellikle tam yük aralığında bundan önemli sapmalar vardır. Sabit akım, bir şeyin kasıtlı olarak tasarlanması dışında oldukça nadirdir.

— Olin Lathrop