Klik atau Ketik litar Contoh di bawah untuk memanggil TINACloud dan pilih mod Interaktif DC untuk Menganalisisnya dalam Talian. Dapatkan akses kos rendah ke TINACloud untuk mengedit contoh atau membuat litar anda sendiri
Kadang-kadang dalam bidang kejuruteraan kita diminta untuk merancang litar yang akan memindahkan daya maksimum ke beban dari sumber tertentu. Menurut teorema pemindahan daya maksimum, beban akan menerima daya maksimum dari sumber ketika rintangannya (RL) sama dengan rintangan dalaman (RIdari sumber. Sekiranya litar sumber sudah dalam bentuk litar setara Thevenin atau Norton (sumber voltan atau arus dengan rintangan dalaman), maka penyelesaiannya mudah. Sekiranya litar tidak berbentuk litar setara Thevenin atau Norton, kita mesti menggunakan terlebih dahulu Thevenin's or Teorem Norton untuk mendapatkan litar bersamaan.
Inilah cara mengatur pemindahan kuasa maksimum.
1. Cari rintangan dalaman, RI. Inilah rintangan yang dijumpai dengan melihat kembali kedua terminal muatan sumber dengan tiada beban yang berkaitan. Seperti yang telah kita tunjukkan di Teorem Thevenin and Teorem Norton bab, kaedah paling mudah adalah untuk menggantikan sumber voltan oleh litar pintas dan sumber semasa oleh litar terbuka, kemudian mencari jumlah rintangan antara dua terminal beban.
2. Cari voltan litar terbuka (UT) atau litar pintas semasa (IN) sumber di antara dua terminal beban, tanpa beban yang berkaitan.
Sebaik sahaja kami dapati RI, kita tahu rintangan beban optimum
(RLopt = RI). Akhirnya, kuasa maksimum boleh didapati
Sebagai tambahan kepada kuasa maksimum, kami mungkin ingin mengetahui satu lagi kuantiti yang penting: kecekapan. Kecekapan ditentukan oleh nisbah daya yang diterima oleh beban kepada jumlah kuasa yang dibekalkan oleh sumber. Untuk setara Thevenin:
dan untuk bersamaan Norton:
Menggunakan TINA's Interpreter, ia mudah digambar P, P / Pmaks, dan h sebagai fungsi RL. Graf seterusnya menunjukkan P / Pmax, kuasa pada RL dibahagikan dengan kuasa maksimum, Pmaks, sebagai fungsi RL (untuk litar dengan rintangan dalaman RI= 50).
Sekarang mari kita lihat kecekapan h sebagai fungsi RL.
Litar dan program Jurubahasa TINA untuk melukis gambar rajah di atas ditunjukkan di bawah. Perhatikan bahawa kami juga menggunakan alat penyunting tetingkap Diagram TINA untuk menambahkan beberapa teks dan garis putus-putus.
Sekarang mari kita meneroka kecekapan (h) untuk kes pemindahan kuasa maksimum, di mana RL = RTh.
Kecekapan adalah:
yang apabila diberikan sebagai peratusan hanya 50%. Ini dapat diterima untuk beberapa aplikasi dalam elektronik dan telekomunikasi, seperti penguat, penerima radio atau pemancar. Walau bagaimanapun, kecekapan 50% tidak dapat diterima untuk bateri, bekalan kuasa, dan pastinya bukan untuk loji kuasa.
Akibat lain yang tidak diingini untuk mengatur beban untuk mencapai pemindahan kuasa maksimum adalah penurunan voltan 50% pada rintangan dalaman. Penurunan voltan sumber sebanyak 50% boleh menjadi masalah sebenar. Apa yang diperlukan, sebenarnya, adalah voltan beban yang hampir berterusan. Ini memerlukan sistem di mana rintangan dalaman sumber jauh lebih rendah daripada rintangan beban. Bayangkan loji kuasa 10 GW beroperasi pada atau hampir dengan pemindahan kuasa maksimum. Ini bermaksud bahawa separuh daripada tenaga yang dihasilkan oleh loji akan hilang di saluran penghantaran dan di generator (yang mungkin akan habis). Ini juga akan menghasilkan voltan beban yang berfluktuasi secara rawak antara 100% dan 200% dari nilai nominal ketika penggunaan daya pengguna bervariasi.
Untuk menggambarkan penerapan teorema pemindahan kuasa maksimum, mari kita cari nilai optimum perintang RL untuk menerima kuasa maksimum dalam litar di bawah.
Kami mendapat kuasa maksimum jika RL= R1, jadi RL = 1 kohm. Kuasa maksimum:
Rl:=R1;
Pmaks:=sqr(Vs)/4/Rl;
Rl=[1k]
Pmax = [6.25m]
Rl=R1
Pmaks=Vs**2/4/Rl
print(“Rl= %.3f”%Rl)
cetak(“Pmaks= %.5f”%Pmaks)
Masalah yang sama, tetapi dengan sumber semasa:
Cari daya maksimum perintang RL .
Kami mendapat kuasa maksimum jika RL = R1 = 8 ohm. Kuasa maksimum:
Rl:=R1;
Rl=[8]
Pmaks:=sqr(IS)/4*R1;
Pmax=[8]
Rl=R1
print(“Rl= %.3f”%Rl)
Pmaks=IS**2/4*R1
cetak(“Pmaks= %.3f”%Pmaks)
Masalah berikut adalah lebih rumit, jadi terlebih dahulu kita harus mengurangkannya ke litar yang lebih mudah.
Cari RI untuk mencapai pemindahan kuasa maksimum, dan hitung kuasa maksimum ini.
Pertama cari setara Norton menggunakan TINA.
Akhirnya kuasa maksimum:
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= lambda 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+Replus(R2,R1+Replus(R,R4))
Pmax=IN**2/4*RN
print(“IN= %.5f”%IN)
print(“RN= %.5f”%RN)
cetak(“Pmaks= %.5f”%Pmaks)
Kita juga boleh menyelesaikan masalah ini menggunakan salah satu ciri yang paling menarik TINA, iaitu Pengoptimuman mod analisis.
Untuk menyiapkan Pengoptimuman, gunakan menu Analisis atau ikon di kanan atas layar dan pilih Sasaran Pengoptimuman. Klik pada Power meter untuk membuka kotak dialognya dan pilih Maksimum. Seterusnya, pilih Control Object, klik pada RI, dan tetapkan had di mana nilai optimum harus dicari.
Untuk menjalankan pengoptimuman dalam TINA v6 ke atas, cukup gunakan arahan Analisis / Pengoptimuman / Pengoptimuman DC dari menu Analisis.
Dalam versi lama TINA, anda boleh menetapkan mod ini dari menu, Analisis / Mod / Optimasi, dan kemudian melaksanakan Analisis DC.
Selepas menjalankan Pengoptimuman untuk masalah di atas, skrin berikut muncul:
Selepas Pengoptimuman, nilai RI dikemas kini secara automatik ke nilai yang dijumpai. Sekiranya kita seterusnya menjalankan analisis DC interaktif dengan menekan butang DC, daya maksimum akan ditunjukkan seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut.
English
English
German
French
Spanish
Portuguese
Russian
Chinese (Simplified)
Chinese (Traditional)
Japanese
Korean
Hungarian