MAKSIMALUS GALIOS PERDAVIMO TEORIJA

Spustelėkite arba Bakstelėkite toliau pateikiamas pavyzdžių grandines, kad galėtumėte naudoti TINACloud ir pasirinkti interaktyvųjį DC režimą, kad juos analizuotumėte internete.
Gaukite prieinamą prieigą prie „TINACloud“, kad galėtumėte redaguoti pavyzdžius arba sukurti savo grandines

Kartais inžinerijoje mes prašome suprojektuoti grandinę, kuri perduotų maksimalią galią į tam tikrą šaltinį. Pagal didžiausią galios perdavimo teoriją apkrova gaus didžiausią galią iš šaltinio, kai jo atsparumas (R. \ TL) yra lygi vidinei varžai (R. \ tI) šaltinio. Jei šaltinio grandinė jau yra Thevenin arba Norton ekvivalentinės grandinės forma (įtampa arba srovės šaltinis su vidine varža), tada sprendimas yra paprastas. Jei grandinė nėra Thevenin ar Norton ekvivalentinės grandinės forma, pirmiausia turime naudoti Thevenin's or Nortono teorema gauti lygiavertę grandinę.

Štai kaip susitarti dėl didžiausio galios perdavimo.

1. Raskite vidinę varžą, RI. Tai yra pasipriešinimas, žiūrint atgal į du šaltinio apkrovos terminalus be apkrovos. Kaip parodėme Thevenin teorema ir Nortono teorema skyriuose, paprasčiausias būdas yra pakeisti įtampos šaltinius trumpais jungimais ir srovės šaltiniais atviromis grandinėmis, tada rasti bendrą pasipriešinimą tarp dviejų apkrovos terminalų.

2. Raskite atvirosios grandinės įtampą (UT) arba trumpojo jungimo srovė (IN) šaltinio tarp dviejų apkrovos gnybtų, be apkrovos.

Kai radome RI, mes žinome optimalų atsparumą apkrovai
(RLopt = RI). Galiausiai galima rasti maksimalią galią

Be maksimalios galios, galbūt norime sužinoti kitą svarbų kiekį: efektyvumas. Efektyvumą apibrėžia apkrovos gaunamos galios ir visos šaltinio tiekiamos galios santykis. Thevenin ekvivalentui:


ir „Norton“ ekvivalentui:

Naudojant TINA interpretatorių, jį lengva padaryti P, P / Pdaugiausia, ir h kaip RL. Rodomas kitas grafikas P / Pmax, įjunkite RL padalintas iš didžiausios galios, Pdaugiausia, kaip RL (grandinei su vidine varža RI= 50).

Dabar pažiūrėkime efektyvumą h kaip RL.

Toliau pateikiamos schemos ir TINA vertėjų programa, skirta aukščiau pateiktoms diagramoms parengti. Atkreipkite dėmesį, kad mes taip pat naudojome TINA diagramos lango redagavimo įrankiais, kad galėtume pridėti tekstą ir punktyrinę liniją.

Dabar ištirsime efektyvumą (h) didžiausio galios perdavimo atveju, kur RL = RTh.

Efektyvumas yra:

kuris procentais yra tik 50%. Tai priimtina kai kurioms elektronikos ir telekomunikacijų sistemoms, pvz., Stiprintuvams, radijo imtuvams ar siųstuvams. Tačiau 50% efektyvumas yra nepriimtinas baterijoms, maitinimo šaltiniams ir, žinoma, ne elektrinėms.

Kita nepageidaujama apkrovos organizavimo pasekmė siekiant maksimalaus galios perdavimo yra vidinės varžos 50% įtampos sumažėjimas. 50% šaltinio įtampos sumažėjimas gali būti reali problema. Iš tiesų reikia beveik pastovios apkrovos įtampos. Tam reikia sistemų, kuriose šaltinio vidinė varža yra daug mažesnė už atsparumą apkrovai. Įsivaizduokite 10 GW jėgainę, veikiančią maksimaliu galios perdavimu ar artimu jam. Tai reikštų, kad pusė energijos, kurią gamina gamykla, būtų išsklaidyta perdavimo linijose ir generatoriuose (kurie tikriausiai sudegintų). Tai taip pat sukeltų apkrovos įtampą, kuri atsitiktinai svyruotų tarp 100% ir 200% nuo vardinės vertės, nes vartotojų energijos vartojimas buvo įvairus.

Norėdami iliustruoti maksimalios galios perdavimo teoremos taikymą, suraskime optimalią rezistoriaus R vertęL gauti maksimalią galią žemiau esančioje grandinėje.


Spustelėkite / bakstelėkite aukščiau esančią grandinę, kad galėtumėte analizuoti internetą arba spustelėkite šią nuorodą, kad išsaugotumėte pagal „Windows“

Mes gauname maksimalią galią, jei RL= R1, todėl RL = 1 kohm. Didžiausia galia:

Panaši problema, tačiau esamas šaltinis:


Spustelėkite / bakstelėkite aukščiau esančią grandinę, kad galėtumėte analizuoti internetą arba spustelėkite šią nuorodą, kad išsaugotumėte pagal „Windows“

Raskite didžiausią rezistoriaus R galiąL .

Mes gauname maksimalią galią, jei RL = R1 = 8 ohm. Didžiausia galia:

Ši problema yra sudėtingesnė, todėl pirmiausia turime ją sumažinti iki paprastesnės grandinės.

R RI pasiekti didžiausią galios perdavimą ir apskaičiuoti šią didžiausią galią.


Spustelėkite / bakstelėkite aukščiau esančią grandinę, kad galėtumėte analizuoti internetą arba spustelėkite šią nuorodą, kad išsaugotumėte pagal „Windows“

Pirmiausia suraskite „Norton“ ekvivalentą naudodami TINA.


Spustelėkite / bakstelėkite aukščiau esančią grandinę, kad galėtumėte analizuoti internetą arba spustelėkite šią nuorodą, kad išsaugotumėte pagal „Windows“

Galiausiai didžiausia galia:

{TINA vertėjo sprendimas}
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]

Šią problemą taip pat galime išspręsti naudodami vieną iš įdomiausių TINA bruožų Optimizavimas analizės režimu.

Jei norite nustatyti optimizavimą, naudokite analizės meniu arba piktogramas, esančias viršutiniame dešiniajame ekrano kampe, ir pasirinkite optimizavimo tikslą. Jei norite atidaryti dialogo langą, spustelėkite „Power“ skaitiklį ir pasirinkite „Maximum“. Tada pasirinkite Control Object, spustelėkite RI, ir nustatyti ribas, per kurias reikia ieškoti optimalios vertės.

Norėdami atlikti optimizavimą „TINA v6“ ir naujesnėse versijose, tiesiog naudokite analizės meniu „Analizės / optimizavimo / DC optimizavimo“ komandą.

Senesnėse TINA versijose šį režimą galite nustatyti meniu, Analizė / režimas / optimizavimas, tada atlikite DC analizę.

Atidarius šią problemą optimizavimas, pasirodys toks ekranas:

Po optimizavimo RI vertė automatiškai atnaujinama pagal nustatytą vertę. Jei kitą kartą atliksime interaktyvią DC analizę paspausdami DC mygtuką, maksimali galia bus rodoma, kaip parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje.


X
Sveiki atvykę į „DesignSoft“
Leidžia kalbėtis, jei reikia pagalbos ieškant tinkamo produkto ar reikia palaikymo.
„wpChatIcon“