مصدر الطاقة: مثالي وحقيقي

مصدر الطاقة: مثالي وحقيقي
مصدر الطاقة: مثالي وحقيقي
Anonim

يمكن اعتبار المصدر الحالي (IT) جهازًا إلكترونيًا يوفر تيارًا كهربائيًا لدائرة خارجية ، بغض النظر عن الجهد في عناصر الدائرة وعن نفسه.

الخاصية المميزة لتكنولوجيا المعلومات هي مقاومتها الداخلية الكبيرة (كبيرة بشكل مثالي) Rext. لماذا هذا؟

لنتخيل أننا نريد نقل 100٪ من الطاقة من مزود الطاقة إلى الحمولة. إنه نقل للطاقة

لتوصيل طاقة بنسبة 100٪ من المصدر إلى الحمل ، من الضروري توزيع المقاومة في الدائرة بحيث يستقبل الحمل هذه الطاقة. هذه العملية تسمى الانقسام الحالي.

يأخذ التيار دائمًا أقصر طريق ، ويختار الطريق الأقل مقاومة. لذلك ، في حالتنا ، يجب علينا تنظيم المصدر والحمل بحيث يكون للأول مقاومة أعلى بكثير من الثانية.

هذا للتأكد من أن التيار يتدفق من المصدر إلى الحمل. لهذا السبب نستخدم في هذا المثال مصدرًا مثاليًا للتيار يتمتع بمقاومة داخلية لا نهائية. هذا يضمن أن التيار يتدفق من تكنولوجيا المعلومات على طول أقصر مسار ، أي من خلال الحمل.

لأنRextمن المصدر كبير بشكل لا نهائي ، ولن يتغير تيار الإخراج منه (على الرغم من التغيير في قيمة مقاومة الحمل). يميل التيار دائمًا إلى التدفق من خلال المقاومة اللانهائية لتكنولوجيا المعلومات تجاه الحمل بمقاومة منخفضة نسبيًا. هذا يظهر الرسم البياني الناتج الحالي لمصدر مثالي.

المصدر الحالي
المصدر الحالي

مع مقاومة داخلية كبيرة بشكل لا نهائي لتكنولوجيا المعلومات ، فإن أي تغييرات في قيمة مقاومة الحمل ليس لها أي تأثير على كمية التيار المتدفق في الدائرة الخارجية لمصدر مثالي.

المقاومة اللانهائية هي المسيطرة في الدائرة ولا تسمح للتيار بالتغير (على الرغم من تقلبات مقاومة الحمل).

دعونا نلقي نظرة على دارة المصدر الحالية المثالية الموضحة أدناه.

مصدر FET الحالي
مصدر FET الحالي

نظرًا لأن تكنولوجيا المعلومات تتمتع بمقاومة لا نهائية ، فإن التيار المتدفق من المصدر يميل إلى إيجاد مساره الأقل مقاومة ، وهو حمولة 8 درجات. يتدفق كل التيار من المصدر الحالي (100 مللي أمبير) عبر المقاوم 8Ω سحب لأعلى. هذه الحالة المثالية هي مثال على كفاءة الطاقة بنسبة 100٪.

الآن دعونا نلقي نظرة على دائرة تكنولوجيا المعلومات الحقيقية (كما هو موضح أدناه).

أنواع المصادر الحالية
أنواع المصادر الحالية

هذا المصدر لديه مقاومة 10 MΩ وهي عالية بما يكفي لتوفير تيار قريب جدًا من 100 مللي أمبير بالكامل من المصدر ، ولكن في هذه الحالة لن تقدم تكنولوجيا المعلومات 100٪ من قوتها.

هذا بسبب الداخليةسوف تأخذ مقاومة المصدر بعض التيار ، مما ينتج عنه قدر معين من التسرب.

يمكن حسابها باستخدام تقسيم معين.

المصدر يوفر 100 مللي أمبير. ثم يتم مشاركة هذا التيار بين مصدر 10 MΩ وحمل 8Ω.

بحساب بسيط ، يمكنك تحديد أي جزء من التيار يتدفق عبر مقاومة الحمل 8Ω

I=100mA -100mA (8x10-6MΩ / 10MΩ)=99.99mA.

على الرغم من عدم وجود مصادر حالية مثالية ماديًا ، إلا أنها تعمل كنموذج لبناء تكنولوجيا معلومات حقيقية قريبة من خصائصها.

من الناحية العملية ، يتم استخدام أنواع مختلفة من المصادر الحالية ، تختلف في حلول الدوائر. يمكن أن تكون أبسط تكنولوجيا المعلومات عبارة عن دائرة مصدر جهد متصل بمقاوم. يسمى هذا الخيار بالمقاومة.

يمكن بناء مصدر حالي عالي الجودة على الترانزستور. يوجد أيضًا مصدر FET تجاري رخيص ، وهو مجرد FET مع تقاطع p-n وبوابة متصلة بالمصدر.

موصى به: