Maitinimo š altinis: idealus ir tikras

Maitinimo š altinis: idealus ir tikras
Maitinimo š altinis: idealus ir tikras
Anonim

Srovės š altinis (IT) gali būti laikomas elektroniniu įrenginiu, kuris tiekia elektros srovę į išorinę grandinę, nepriklausomai nuo grandinės elementų ir jo paties įtampos.

Išskirtinė IT savybė yra jos didelė (idealiu atveju be galo didelė) vidinė varža Rext. Kodėl taip?

Įsivaizduokime, kad norime 100 % galios perduoti iš maitinimo š altinio į apkrovą. Tai energijos perdavimas.

Norint tiekti 100% galią nuo š altinio iki apkrovos, būtina grandinėje paskirstyti varžą taip, kad apkrova gautų šią galią. Šis procesas vadinamas srovės padalijimu.

Srovė visada eina trumpiausiu keliu, pasirinkdama maršrutą su mažiausiu pasipriešinimu. Todėl mūsų atveju š altinį ir apkrovą turime organizuoti taip, kad pirmasis turėtų daug didesnį pasipriešinimą nei antrasis.

Taip užtikrinama, kad srovė tekėtų iš š altinio į apkrovą. Štai kodėl šiame pavyzdyje naudojame idealų srovės š altinį, turintį begalinę vidinę varžą. Taip užtikrinama, kad srovė iš IT tekėtų trumpiausiu keliu, t. y. per apkrovą.

NesŠ altinio Rext yra be galo didelis, iš jo išėjimo srovė nesikeis (nepaisant apkrovos varžos vertės pasikeitimo). Srovė visada bus linkusi tekėti per begalinę IT varžą link santykinai mažos varžos apkrovos. Tai rodo idealaus š altinio išėjimo srovės grafiką.

srovės š altinis
srovės š altinis

Esant be galo didelei IT vidinei varžai, bet kokie apkrovos pasipriešinimo vertės pokyčiai neturi įtakos srovės dydžiui, tekančiam idealaus š altinio išorinėje grandinėje.

Begalinė varža dominuoja grandinėje ir neleidžia srovei keistis (nepaisant apkrovos varžos svyravimų).

Pažvelkime į idealią srovės š altinio grandinę, parodytą žemiau.

FET srovės š altinis
FET srovės š altinis

Kadangi IT turi begalinę varžą, iš š altinio tekanti srovė linkusi rasti mažiausio pasipriešinimo kelią, kuris yra 8Ω apkrova. Visa srovė iš srovės š altinio (100mA) teka per 8Ω ištraukiamąjį rezistorių. Šis idealus atvejis yra 100 % energijos vartojimo efektyvumo pavyzdys.

Dabar pažvelkime į tikrąją IT grandinę (kaip parodyta toliau).

srovės š altinių tipai
srovės š altinių tipai

Šio š altinio varža yra 10 MΩ, kuri yra pakankamai didelė, kad srove būtų labai artima visam š altinio 100 mA, tačiau tokiu atveju IT nepateiks 100 % savo galios.

Taip yra todėl, kad vidinėš altinio varža ims dalį srovės, todėl bus tam tikras nuotėkis.

Jį galima apskaičiuoti naudojant konkretų padalijimą.

Š altinis tiekia 100 mA. Tada ši srovė paskirstoma 10 MΩ š altiniui ir 8 Ω apkrovai.

Paprastu skaičiavimu galite nustatyti, kokia srovės dalis teka per apkrovos varžą 8Ω

I=100mA –100mA (8x10-6 MΩ /10MΩ)=99,99 mA.

Nors fiziškai idealių srovės š altinių neegzistuoja, jie naudojami kaip pavyzdys kuriant tikras IT, kurios savo charakteristikomis yra artimos.

Praktikoje naudojami įvairių tipų srovės š altiniai, kurie skiriasi grandinės sprendimais. Paprasčiausias IT gali būti įtampos š altinio grandinė su prie jos prijungtu rezistoriumi. Ši parinktis vadinama varžine.

Labai geros kokybės srovės š altinis gali būti pastatytas ant tranzistoriaus. Taip pat yra pigus komercinis FET srovės š altinis, kuris yra tik FET su p-n jungtimi ir vartais, prijungtais prie š altinio.

Rekomenduojamas: