아래의 예제 회로를 클릭하거나 탭하여 TINACloud를 호출하고 대화식 DC 모드를 선택하여 온라인으로 분석하십시오. 예제를 편집하거나 자체 회로를 생성하려면 TINACloud에 저가의 액세스 권한을 얻으십시오.
때로는 엔지니어링에서 최대 전력을 주어진 소스의 부하로 전달하는 회로를 설계해야합니다. 최대 전력 전송 정리에 따르면, 저항은 저항 (RL)는 내부 저항과 같습니다 (RI)를 소스의 소스 회로가 이미 Thevenin 또는 Norton 등가 회로 (내부 저항이있는 전압 또는 전류 소스) 형태 인 경우 솔루션은 간단합니다. 회로가 Thevenin 또는 Norton 등가 회로 형태가 아닌 경우 먼저 사용해야합니다 테 베인 or 노턴의 정리 등가 회로를 얻을 수 있습니다.
최대 전력 전송을 조정하는 방법은 다음과 같습니다.
1. 내부 저항, R 찾기I. 이것은 소스의 두 개의 부하 터미널을 다시 살펴보면 발견되는 저항입니다. 부하가 연결되지 않은 상태에서. 우리가 보았 듯이 테 브닌의 정리 과 노턴의 정리 가장 쉬운 방법은 개방 회로로 단락 회로 및 전류 소스로 전압 소스를 교체 한 다음 두 부하 단자 사이의 총 저항을 찾는 것입니다.
2. 개방 회로 전압 (UT) 또는 단락 전류 (IN)가 부하가 연결되지 않은 상태에서 두 부하 단자 사이의 소스를 연결합니다.
일단 우리가 R을 찾으면I, 우리는 최적의 부하 저항을 안다.
(R끈 = RI). 마지막으로 최대 전력을 찾을 수 있습니다.
최대한의 힘과 더불어 다음과 같은 또 다른 중요한 양을 알고 싶을 수도 있습니다. 효율성. 효율은 소스에 의해 공급 된 총 전력에 대한 부하에 의해 수신 된 전력의 비율에 의해 정의된다. Thevenin 동등 물 :
Norton에 상응하는 경우 :
TINA의 통역사를 사용하면 쉽게 그릴 수 있습니다. P, P / P최대및 h 에 따라 RL. 다음 그래프는 P / Pmax, 전원 켜기 RL 최대 전력으로 나눈 값, P최대,의 함수로서 RL (내부 저항이 R 인 회로의 경우I= 50).
이제 효율성을 보겠습니다. h 에 따라 RL.
위 다이어그램을 그리는 회로 및 TINA 통역 프로그램은 다음과 같습니다. 또한 TINA의 Diagram 창의 편집 도구를 사용하여 텍스트와 점선을 추가했습니다.
이제 효율성 (h) 최대 전력 전송의 경우, 여기서 RL = RTh.
효율성은 다음과 같습니다.
백분율로 주어지면 50 %에 불과합니다 이것은 증폭기, 라디오 수신기 또는 송신기와 같은 전자 통신의 일부 응용 분야에는 허용되지만 배터리, 전원 공급 장치 및 발전소에는 50 % 효율이 허용되지 않습니다.
최대 전력 전송을 달성하기 위해 부하를 배치 한 경우의 또 다른 바람직하지 않은 결과는 내부 저항의 50 % 전압 강하입니다. 소스 전압이 50 % 떨어지면 실제 문제가 될 수 있습니다. 실제로 필요한 것은 거의 일정한 부하 전압입니다. 이것은 소스의 내부 저항이 부하 저항보다 훨씬 낮은 시스템을 요구합니다. 최대 전력 전송량 또는 최대 전력 전송량에 근접한 10GW 발전소를 상상해보십시오. 이는 발전소에서 생성 된 에너지의 절반이 송전선과 발전기에서 소실 될 수 있음을 의미합니다. 또한 소비 전력 사용량이 변함에 따라 부하 전압이 공칭 값의 100 % ~ 200 % 사이에서 임의로 변동될 수 있습니다.
최대 전력 전송 정리의 적용을 설명하기 위해 저항 R의 최적 값을 찾으십시오.L 아래의 회로에서 최대 전력을 수신 할 수 있습니다.
R 인 경우 최대 전력을 얻습니다.L= R1, 그래서 RL = 1 kohm. 최대 전력 :
R1:=RXNUMX;
Pmax:=sqr(Vs)/4/RXNUMX;
Rl=[1k]
Pmax = [6.25m]
R1=RXNUMX
P최대=Vs**2/4/RXNUMX
print("Rl= %.3f"%Rl)
print("Pmax= %.5f"%Pmax)
비슷한 문제이지만 현재 소스가있는 경우 :
저항 R의 최대 전력을 구하라.L .
R 인 경우 최대 전력을 얻습니다.L = R1 = 8 옴. 최대 전력 :
R1:=RXNUMX;
R8=[XNUMX]
Pmax:=sqr(IS)/4*R1;
P최대=[8]
R1=RXNUMX
print("Rl= %.3f"%Rl)
P최대=IS**2/4*R1
print("Pmax= %.3f"%Pmax)
다음 문제는 더 복잡하기 때문에 먼저 간단한 회로로 줄여야합니다.
R 찾기I 최대 전력 전달을 달성하고이 최대 전력을 계산하십시오.
먼저 TINA를 사용하여 Norton에 해당하는 것을 찾으십시오.
마지막으로 최대 전력 :
O1:=Replus(R4,(R1+Replus(R2,R3)))/(R+Replus(R4,(R1+Replus(R2,R3))));
IN:=Vs*O1*Replus(R2,R3)/(R1+Replus(R2,R3))/R3;
RN : = R3 + Replus (R2, (R1 + Replus (R, R4)));
Pmax : = sqr (IN) / 4 * RN;
IN = [250u]
RN = [80k]
Pmax = [1.25m]
Replus= 람다 R1, R2 : R1*R2/(R1+R2)
O1=Replus(R4,R1+Replus(R2,R3))/(R+Replus(R4,R1+Replus(R2,R3)))
IN=VS*O1*Replus(R2,R3)/(R1+Replus(R2,R3))/R3
RN=R3+리플러스(R2,R1+리플러스(R,R4))
P최대=IN**2/4*RN
print("IN= %.5f"%IN)
인쇄("RN= %.5f"%RN)
print("Pmax= %.5f"%Pmax)
우리는 TINA의 가장 흥미로운 기능 중 하나 인 최적화 분석 모드.
최적화를 설정하려면 분석 메뉴 또는 화면 오른쪽 상단의 아이콘을 사용하여 최적화 대상을 선택하십시오. 전원 측정기를 클릭하여 대화 상자를 열고 최대를 선택하십시오. 그런 다음 Control Object를 선택하고 R을 클릭하십시오.I, 최적의 값을 검색 할 수있는 한계를 설정하십시오.
TINA v6 이상에서 최적화를 수행하려면 분석 메뉴에서 분석 / 최적화 / DC 최적화 명령을 사용하십시오.
이전 버전의 TINA에서는이 모드를 메뉴에서 설정할 수 있습니다. 분석 / 모드 / 최적화, 그런 다음 DC 분석을 실행하십시오.
위의 문제에 대한 최적화를 실행하면 다음 화면이 나타납니다.
최적화 후 RI 값이 찾은 값으로 자동 업데이트됩니다. 다음에 DC 버튼을 눌러 대화식 DC 분석을 실행하면 다음 그림과 같이 최대 전력이 표시됩니다.
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