전기 회로 작동의 조정 모드, 소스 및 부하 일치

이 기사의 주제는 소스와 부하가 일치하는 조건에서 전기 네트워크 작동 모드의 일반적인 조명입니다. 이러한 조건은 무엇이며 언제, 왜 필요한가요? 해당 모드(전력 측면에서)는 특별한 주의가 필요하지만 무엇보다도 다른 관련 모드를 고려할 것입니다.

일반적으로 조정 모드는 이 소스가 현재 상태에서 제공할 수 있는 최대 전력이 주어진 소스에 연결된 부하에 분배되는 전기 회로의 작동 모드입니다.

이 모드가 발생하는 조건은 부하 저항의 평등입니다. 소스의 내부 저항 DC 회로의 경우 또는 AC 회로의 복잡한 부하 임피던스에 대한 내부 소스 임피던스의 동등성.

특정 내부 저항이 제한된 실제 전원의 경우 0에서 시작하는 부하의 저항이 증가함에 따라 부하에서 방출되는 전력이 먼저 비선형적으로 증가한 다음 부하에서 방출되는 전력의 피크가 증가하는 것이 사실입니다. (주어진 소스에 대한) 부하에 도달하고 부하 저항이 더 증가하면 분배된 전력이 비선형적으로 감소하여 0에 접근합니다.

이는 소스 전류가 부하 저항 R뿐만 아니라 소스 r의 자체 저항과도 관련되어 있기 때문입니다.

어떤 식으로든 부하와 소스를 일치시키기 위해 소스의 내부 저항과 부하 회로의 저항 사이에서 결과 시스템이 특정 작업에 필요한 속성을 정확히 나타내는 비율이 선택됩니다. . 이러한 이유로 부하와 소스를 일치시키는 몇 가지 옵션이 있으며 전압, 전류, 전력, 특성 임피던스와 같은 주요 옵션을 정직하게 기록해 보겠습니다.

적절한 부하 및 전압 소스

부하에서 최대 전압을 얻기 위해 저항은 소스의 내부 저항보다 훨씬 크게 선택됩니다. 즉, 한계에서 소스는 부하 상태에서 작동해야 하지만 동시에 유휴 모드에서 부하의 전압은 소스의 emf와 같습니다. 이러한 정합은 특히 전압이 정보 캐리어, 신호 캐리어 역할을 하고 이 신호 전송 중 손실을 최소화해야 하는 전자 시스템에서 사용됩니다.

부하와 전류 소스 일치

최대 부하 전류를 얻을 필요가 있을 때 부하 저항은 소스의 내부 저항보다 훨씬 작은 가능한 한 작게 선택됩니다. 즉, 소스는 단락 모드로 동작하고 단락 전류와 동일한 전류가 부하를 통해 흐릅니다.

이 솔루션은 특히 신호 캐리어가 전류인 전자 회로에 사용됩니다. 예를 들어, 고속 포토다이오드는 전류 신호를 전송한 다음 필요한 전압 레벨로 변환됩니다. 낮은 입력 임피던스는 RC 스퓨리어스 필터로 인한 대역폭 협소 문제를 해결합니다.

부하와 소스의 전력 정합(정합 모드)

부하에서 소스가 제공할 수 있는 최대 전력을 얻습니다. 부하 저항은 소스의 내부 저항(임피던스)과 같습니다. 이 부하 모드에서 분배된 전력은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

특성 임피던스에 의한 부하 및 소스 정합

장선 이론과 극초단파 기술에서 이것은 특히 중요한 우연의 일치 유형입니다. 특성 임피던스 매칭은 전송 라인에서 최대 진행파 계수를 생성하며, 이는 긴 라인에서 기존 AC 회로의 전력 매칭과 동일합니다.

특성 임피던스 측면에서 정합할 때 부하의 특성 임피던스는 파원의 내부 임피던스와 같아야 합니다. 웨이브 임피던스 정합은 마이크로파 기술의 모든 곳에서 사용됩니다.

그런데 가까운 미래에 대체 에너지라는 측면에서 볼 때, 전원 기존의 것과는 매우 다른 개별적인 특성을 가지고 있기 때문에 먼저 주어진 소스와 특성이 일치하는 수신기를 만들어 소스와 수신기의 조정된 작동 모드를 보장한 다음 수신된 신호를 변환해야 합니다. 부하에 허용되는 형태의 에너지.