Coordinated mode ng pagpapatakbo ng electrical circuit, pagtutugma ng source at load

Ang paksa ng artikulong ito ay ang pangkalahatang pag-iilaw ng mga mode ng pagpapatakbo ng de-koryenteng network sa mga kondisyon ng pagtutugma ng pinagmulan at pagkarga. Ano ang mga kundisyong ito at kailan at bakit kailangan ang mga ito? Ang kaukulang mode (sa mga tuntunin ng kapangyarihan) ay nararapat na espesyal na pansin, ngunit isasaalang-alang namin, bukod sa iba pang mga bagay, ang iba pang nauugnay na mga mode.

Ang coordinated mode, sa isang pangkalahatang kahulugan, ay isang mode ng pagpapatakbo ng isang electric circuit, kapag ang pinakamataas na kapangyarihan na maaaring ibigay ng pinagmumulan na ito sa kasalukuyang estado nito ay ibinahagi sa load na konektado sa isang ibinigay na pinagmulan.

Ang kondisyon kung saan nangyayari ang mode na ito ay ang pagkakapantay-pantay ng paglaban ng pagkarga panloob na pagtutol ng pinagmulan para sa mga DC circuit, o ang pagkakapantay-pantay ng internal source impedance sa complex load impedance para sa AC circuits.

Malinaw na para sa mga tunay na pinagmumulan ng kuryente na may partikular na limitadong panloob na paglaban, totoo na habang ang paglaban ng load simula sa zero ay tumataas, ang kapangyarihan na inilabas dito ay unang tumataas nang hindi linearly, pagkatapos ay ang rurok ng kapangyarihan na inilabas sa Ang pag-load (para sa isang ibinigay na mapagkukunan) ay naabot, at sa isang karagdagang pagtaas sa paglaban ng pagkarga, ang kapangyarihan na ibinahagi dito ay bumababa nang hindi linearly, papalapit sa zero.

Ito ay dahil sa ang katunayan na ang pinagmulan ng kasalukuyang ay nauugnay hindi lamang sa paglaban ng pagkarga R, kundi pati na rin sa paglaban sa sarili ng pinagmulan r:

Sa isang paraan o iba pa, upang tumugma sa pag-load at sa pinagmulan, ang ganoong ratio lamang ang pipiliin sa pagitan ng panloob na paglaban ng pinagmulan at ng paglaban ng circuit ng pag-load na ang resultang sistema ay nagpapakita ng eksaktong mga katangian na kinakailangan para sa isang partikular na gawain. . Para sa kadahilanang ito, mayroong ilang mga pagpipilian para sa pagtutugma ng load at ang pinagmulan, at matapat nating tandaan ang mga pangunahing: sa pamamagitan ng boltahe, sa pamamagitan ng kasalukuyang, sa pamamagitan ng kapangyarihan, sa pamamagitan ng katangian impedance.

Angkop na pag-load at boltahe na pinagmulan

Upang makuha ang maximum na boltahe sa buong load, ang paglaban nito ay pinili na mas malaki kaysa sa panloob na paglaban ng pinagmulan. Iyon ay, sa mga limitasyon, ang pinagmulan ay dapat gumana sa ilalim ng pagkarga, ngunit sa parehong oras sa idle mode, kung gayon ang boltahe sa pagkarga ay magiging katumbas ng emf ng pinagmulan. Ang ganitong pagtutugma ay ginagamit sa partikular sa mga elektronikong sistema kung saan ang boltahe ay nagsisilbing isang carrier ng impormasyon, isang signal carrier, at kinakailangan na ang pagkawala sa panahon ng paghahatid ng signal na ito ay minimal.

Pagtutugma ng load at kasalukuyang pinagmulan

Kapag kinakailangan upang makuha ang pinakamataas na kasalukuyang pag-load, ang paglaban ng pagkarga ay pinili bilang maliit hangga't maaari, mas mababa kaysa sa panloob na paglaban ng pinagmulan. Iyon ay, ang pinagmulan ay nagpapatakbo sa short-circuit mode at isang kasalukuyang katumbas ng short-circuit na kasalukuyang dumadaloy sa load.

Ang solusyon na ito ay ginagamit sa partikular sa mga electronic circuit kung saan ang signal carrier ay kasalukuyang. Halimbawa, ang isang high-speed photodiode ay nagpapadala ng kasalukuyang signal, na pagkatapos ay na-convert sa kinakailangang antas ng boltahe. Ang mababang input impedance ay nilulutas ang problema ng pagpapaliit ng bandwidth dahil sa RC huwad na filter.

Power matching ng load at source (matching mode)

Sa pag-load, ang pinakamataas na kapangyarihan na maaaring ibigay ng pinagmulan ay nakuha. Ang paglaban ng pagkarga ay katumbas ng panloob na pagtutol ng pinagmulan (impedance). Ang kapangyarihan na ibinahagi sa load mode na ito ay tinutukoy ng formula:

Pag-load at pagtutugma ng pinagmulan sa pamamagitan ng katangian na impedance

Sa long line theory at sa microwave technology ito ay isang partikular na mahalagang uri ng pagkakataon. Ang katangian ng pagtutugma ng impedance ay nagbubunga ng maximum na traveling wave factor sa linya ng paghahatid, na kapareho, sa mahabang linya, sa power matching sa mga conventional AC circuit.

Kapag itinugma sa mga tuntunin ng katangian ng impedance, ang katangian ng impedance ng pagkarga ay dapat na katumbas ng panloob na impedance ng pinagmulan ng alon. Ang pagtutugma ng wave impedance ay ginagamit saanman sa teknolohiya ng microwave.

Sa pamamagitan ng paraan, sa mga tuntunin ng alternatibong enerhiya sa malapit na hinaharap, kapag pinagkukunan ng lakas ay may mga indibidwal na katangian na ibang-iba mula sa mga tradisyonal, una sa lahat ay kinakailangan upang matiyak ang isang coordinated na mode ng pagpapatakbo ng source at receiver sa pamamagitan ng paggawa ng isang receiver na tumutugma sa mga katangian nito sa isang ibinigay na pinagmulan, at pagkatapos lamang na i-convert ang natanggap enerhiya sa isang anyo na katanggap-tanggap sa pagkarga.