0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

最大功率传输分析

模拟对话 来源:陈翠 2019-06-23 09:44 次阅读

当负载的电阻值等于电压源内部电阻的值,允许提供最大功率时,发生最大功率传输,通常,此源电阻甚至阻抗如果涉及电感器电容器具有欧姆的固定值。

然而,当我们连接负载电阻时, R L 穿过在电源的输出端子中,负载的阻抗将从开路状态变化到短路状态,导致负载吸收的功率变得依赖于实际电源的阻抗。然后,为了使负载电阻能够吸收可能的最大功率,它必须与电源的阻抗“匹配”,这构成了最大功率传输的基础。

最大功率传输定理是另一种有用的电路分析方法,用于确保当负载电阻值恰好等于电源电阻时,最大功率消耗将在负载电阻中消耗。负载阻抗与能量源的内部阻抗之间的关系将给出负载中的功率。考虑下面的电路。

Thevenins等效电路

在上面的戴维宁等效电路中,最大功率传递定理表明,“如果它与提供功率的网络的Thevenin或Norton源电阻的值相等,则负载电阻中的最大功率消耗将消耗。” / p>

换句话说,导致最大功耗的负载电阻必须等于相当于戴维宁源电阻的值,然后 R L = R S 但如果负载电阻值低于或高于网络的戴维宁源电阻,则其耗散功率将小于最大值。

例如,找到值负载电阻 R L 将在以下电路中提供最大功率传输。

最大功率传输示例No1

Whe re:
R S =25Ω
R L 可在0 - 100Ω之间变化> V S = 100v

然后使用以下方法欧姆定律方程:

我们现在可以完成下表来确定电路中不同负载电阻值的电流和功率。

电流对表

使用上表中的数据,我们可以绘制一个负载图对于不同的负载电阻值,电阻 R L , P 。另请注意,开路时功率为零(零电流)条件)以及短路(零电压条件)。

电源负载电阻图

从上表和图表中可以看出,当负载电阻 R L <时,负载中出现最大功率传输/ span>的值与源电阻相等, R S : R S = R L =25Ω。这被称为“匹配条件”,并且作为一般规则,当外部设备的阻抗时,最大功率从诸如电源或电池的有源设备传输到外部设备。完全匹配源的阻抗。

一个很好的例子阻抗匹配的le在音频放大器和扬声器之间。放大器的输出阻抗 Z OUT 可以在4Ω和8Ω之间给出,而标称输入扬声器的阻抗 Z IN 可能仅为8Ω。

然后,如果8Ω扬声器连接到放大器输出端,放大器将把扬声器视为8Ω负载。并联两个8Ω扬声器相当于驱动一个4Ω扬声器的放大器,两种配置均在放大器的输出规格范围内。

阻抗不当匹配会导致过多的功率损耗和散热。但是,如何阻抗匹配具有非常不同阻抗的放大器和扬声器。那么,有可用的扬声器阻抗匹配变压器,可以将阻抗从4Ω改变到8Ω,或者16Ω,以允许连接的许多扬声器的阻抗匹配各种组合,例如PA(公共广播)系统。

变压器阻抗匹配

阻抗匹配的一个非常有用的应用,以便在信号源和信号源之间提供最大的功率传输。负载处于放大器电路的输出级。信号变压器用于将扬声器的较高或较低阻抗值与放大器输出阻抗相匹配,以获得最大声功率输出。这些音频信号变压器称为“匹配变压器”,并将负载耦合到放大器输出,如下所示。

变压器阻抗匹配

即使输出阻抗与负载阻抗不同,也可以获得最大功率传输。这可以通过变压器上合适的“匝数比”来实现,相应的负载阻抗比率 Z LOAD 与输出阻抗, Z OUT 匹配变压器初级匝数与次级匝数之比,因为变压器一侧的电阻变为另一侧的不同值。

如果负载阻抗, Z LOAD 是纯电阻性的,源阻抗是纯电阻性的, Z OUT 然后找到最大值的等式权力转移如下:

其中: N P 是初级匝数和 N S 变压器上的次级匝数。然后,通过改变变压器匝数比的值,输出阻抗可以与源阻抗“匹配”,以实现最大功率传输。例如,

最大功率传输示例No2

如果要将8Ω扬声器连接到输出阻抗1000Ω<的放大器/ span>,计算提供音频信号最大功率传输所需的匹配变压器的匝数比。假设放大器源阻抗 Z 1 ,负载阻抗 Z 2 ,匝数比为<跨度>名词

通常,低功率放大器电路中使用的小型高频音频变压器几乎总是被认为是简单的理想选择,因此可以忽略任何损耗。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 最大功率
    +关注

    关注

    0

    文章

    10

    浏览量

    8533
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    MP1584 输出最大功率是多少?

    MP1584 输出最大功率是多少?
    发表于 07-15 10:38

    电路设计--最大功率传输

    电路设计--最大功率传输
    发表于 09-14 16:44

    如何确定每路能承载的最大功率及整芯片的最大功率

    您好,请教一下类似于TPS65251这样的集成多路输出的开关电源芯片如何确定每路能承载的最大功率及整芯片的最大功率?可以使用TPS65251实现BUCK1输出5V1.5A,BUCK2 5V1.3A BUCK 3.3V 1.2A 这样的需求吗,感觉这个芯片支撑不了这么
    发表于 07-19 14:42

    直流电路理论中最大功率传递定理

    取决于实际电源的阻抗。然后,为了使负载电阻吸收最大可能的功率,必须将其“匹配”到电源的阻抗,这构成最大功率传输的基础。的最大功率传递定理是另
    发表于 10-22 08:03

    什么是最大功率点追踪?具有哪些分类?

    什么是最大功率点追踪?具有哪些分类?
    发表于 10-26 07:23

    ST25R3916供电的最大功率是多少?

    我可以使用的最大功率是多少?我可以使用哪个引脚为电路板提供外部电源?传输到电路板射频电路的最大功率是多少?权力有哪些限制?
    发表于 01-03 08:12

    最大功率传输条件及多频电路的平均功率

    最大功率传输条件及多频电路的平均功率   1、共轭匹配和模匹配   2、多频电路的平均功率
    发表于 10-08 15:39 0次下载

    基于IR2101最大功率跟踪逆变器的设计

    为解决直流逆变交流的问题,有效地利用能源,让电源输出最大功率,设计了高性能的基于IR2101最大功率跟踪逆变器,并以SPMC75F2413A单片机作为主控制器。高电压、高速功率的MOSFET
    发表于 11-23 11:56 235次下载

    车载功放的最大功率

    车载功放的最大功率              最大输出功率也叫瞬间功率,或者峰值功率
    发表于 01-04 11:03 4596次阅读

    车载扬声器的最大功率

    车载扬声器的最大功率              最大功率也叫瞬间功率,或者峰值功率
    发表于 01-04 11:48 1685次阅读

    最大功率跟踪逆变器的设计与实现

    为解决直流逆变交流的问题,有效地利用能源,让电源输出最大功率,设计了高性能的基于IR2101最大功率跟踪逆变器,并以SPMC75F2413A单片机作为主控制器。高电压、高速功率的MOSFET或I
    发表于 09-16 09:56 8538次阅读
    <b class='flag-5'>最大功率</b>跟踪逆变器的设计与实现

    电路设计--最大功率传输

    电路设计--最大功率传输
    发表于 08-07 10:32 0次下载

    最大功率传输定理证明

    本文首先介绍了最大功率传输定理的概念,其次阐述了最大功率传输定理的证明,最后陈述了最大功率传输
    的头像 发表于 08-22 16:51 1.7w次阅读

    电源向负载提供最大功率的条件是

    电源向负载提供最大功率的条件 电源是将电能转换成其他形式的能量的设备,其主要作用是为负载提供电力。电源会根据电路的要求调整输出电流和电压,以满足负载的需要。在某些情况下,我们需要电源向负载提供最大功率
    的头像 发表于 08-27 16:05 3722次阅读

    最大功率点追踪的含义 最大功率点跟踪的意义

    最大功率点追踪(Maximum power point tracking,简称**MPPT**)是常用在风力发电机及光伏太阳能系统的技术,目的是在各种情形下都可以得到最大功率输出。
    的头像 发表于 05-01 15:59 1698次阅读
    <b class='flag-5'>最大功率</b>点追踪的含义 <b class='flag-5'>最大功率</b>点跟踪的意义