정전류, 정 전력 및 일정한 임피던스 부하


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정 전력, 정전류 및 정 임피던스 / 저항 부하에 대한 정보를 찾고 있었지만 정전류 부하에 대한 정보는 있지만 정 전력과 정 임피던스를 설명하는 정보는 거의 없습니다.

따라서이 주제에 대해 내가 이해하는 것을 정의하려고 잘못하면 im을 수정하십시오.

  • 정전류 부하는 공급되는 전압에 관계없이 일정한 전류를 얻기 위해 내부 저항을 변경하는 것이므로 어느 정도 전력이 달라집니다.

  • 일정한 전력 부하를 가정하면 저항도 변하므로 소비되는 전압이나 전류에 관계없이 전력 (또는 전압 및 전류 제품)이 항상 동일합니다.

그리고 일정한 임피던스 / 저항 부하는 어떻습니까? 전압, 전류가 변하고 따라서 전력도 변한다는 것을 의미합니까? 그러나 임피던스 또는 저항은 동일하게 유지됩니까?

그리고 우리가 AC를 말하고 있다면, 특정 범위의 모든 주파수에 대해 유효한 것으로 가정합니다.

보다 일반적인 시나리오에서, 우리는 매일 정기적으로 부하에 대해 이야기 할 때, 마더 보드와 주변 장치를 공급하는 컴퓨터 내부의 전원 공급 장치 또는 내부 구성 요소를 공급하는 스테레오 내부의 선형 전원 공급 장치를 말합니다. 다양한 전류, 전력 및 임피던스 부하에 대해 이야기하고 있습니까?

부하가 정전류, 전력 또는 임피던스인지 어떻게 알 수 있습니까?

대단히 감사합니다!

답변:


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일정한 전력 부하는 전력을 일정하게 유지하기 위해 입력 전압 변경시 임피던스를 변화시킵니다. 일정한 임피던스로드는 단순히 저항처럼 변하지 않는 임피던스를 나타내는로드입니다. L-패드 증폭기에 일정한 임피던스 부하를 유지하면서 변화 스피커 출력 레벨로 사용된다.

일정한 전력 부하의 좋은 예는 스위칭 레귤레이터입니다. 이것은 부하로의 전력을 유지해야하므로 소스가 전압을 변경하더라도 소스에서 동일한 전력을 끌어 와야합니다.
이는 출력 전력을 유지하기 위해 전압이 떨어지면 전류가 상승 해야 하기 때문에 네거티브 임피던스의 예입니다. (전류와 전압이 서로 상승 / 하강하는 표준 저항과 반대).

다음은 LT1377 부스트 스위칭 레귤레이터로 만든 회로 예입니다.

일정한 전력 부하

시뮬레이션은 다음과 같습니다.

일정한 전력 시뮬레이션

입력 전압 V (in) (청색 트레이스)는 4V에서 시작하여 점차적으로 10V까지 상승합니다. 입력에서 6V의 변화에 ​​대해 ~ 1W의 전력 (빨간색 추적)이 일정하게 유지되는 것을 볼 수 있습니다 (100 % 효율이 아니라 "실제"를 나타 내기 때문에 완벽하지는 않지만 매우 가깝습니다)
우리는 또한 볼 수 있습니다 전압이 상승함에 따라 입력 전류가 떨어지기 때문에 발생하는 동적 네거티브 저항 특성 (녹색 트레이스). Tt는 4V에서 10V로 전압이 상승함에 따라 ~ 300mA에서 ~ 120mA로 떨어집니다. 마이너스 부호와 혼동하지 마십시오. 이는 LTSpice의 측정 방향입니다.
동적 저항 기울기는 대략 (4V-10V) / (300mA-120mA) = -33.3Ω으로 계산할 수 있습니다. 6V / -33.3Ω = -180mA의 다른 방식으로 살펴보십시오.


그 답변에 대해 대단히 감사합니다. 그것은 실제로 설명 적이었습니다. 그러나 우리가 부정적인 임피던스를 이야기 할 때, 나는 단지 질문이 있습니다. 전압이 낮아지면 전류가 상승한다는 사실을 이해할 수 있습니다. 그러나 이것이 정확히 어떻게, 실제로 더 큰 전류 흐름을 허용하기 위해 임피던스가 감소한다는 것을 의미합니까? 전류, 따라서 (임피던스가 감소했기 때문에) 음으로 간주됩니까?
Ss

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@JoeM-편집 참조, 추적이 현재임을 의미합니다. 현재는 미안합니다. 음의 임피던스는 양의 임피던스와 반대의 기울기를 가지므로 기울기에서 두 점의 차이를 취하여 (동적, 즉 변화시) 임피던스를 측정 할 수 있습니다. Wiki를 읽고 NIC (Negative Impedance Converters)를 살펴보십시오
Oli Glaser

다시 한 번 감사합니다. Oli는 여전히 제공 한 Wiki 링크를 둘러 보려고합니다. 그러나 나는 부정적인 임피던스에 대한 아이디어를 얻는다고 생각합니다. 네거티브 임피던스 변환기는 비인 버팅 증폭기와 거의 비슷하지만 추가 피드백 저항이 있습니다.
Ss

예, NIC에는 실제로 반대 방향으로 흐르는 전류도 있습니다 ( "부하"에서 소스로 흐릅니다). 이는 정적 음의 저항입니다 (예 : 한 지점에서 측정하고 음의 값을 얻을 수 있음) 스위칭 조정기 입력에는 음의 저항 기울기이지만 전류는 양입니다 (예 : 소스에서 부하로 흐름) 진정한 음의 저항은 에너지 원을 의미합니다. 온 몇 가지 구성 요소를 IV 곡선을 플로팅 시도 그래프링크 에 .
Oli Glaser

.. 그리고 부정적인 버전으로 (반대의 기울기와 반대 사분면에서 진정한 부정적인 저항의 경우) 비교
OLI 글레이저

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정전류, 전력 및 임피던스 부하가 무엇입니까? 그러나 대부분의 하중은 그리 좋고 예측할 수 없습니다. 일부 하중은 가열 요소와 같이 대부분 저항력이있을 수 있지만 많은 하중은 모든 종류의 나사 특성을 갖거나 동적으로 변합니다. 예를 들어, 스위칭 전원 공급 장치의 입력은 대부분 일정한 전력이므로 부정적인 저항처럼 보입니다. 때때로 전원 공급 장치 회로는 입력에 특정 부하 프로파일을 제공하도록 특별히 설계되었습니다. AC-DC 전원 공급 장치역률 보정 기능 이 가 그 좋은 예입니다.

알 수없는 하중의 특성을 확인하려면 측정해야합니다. 그러나 많은 부하가 정전류, 전력 또는 저항과 같은 깔끔한 범주에 속하지 않는다는 것을 명심하십시오. 예를 들어 마이크로 컨트롤러를 생각해보십시오. 내부에서 수행하는 작업과 출력 핀 구동 방법에 따라 특성이 극적으로 빠르게 변경 될 수 있습니다.


기본적으로 대부분의 부하는 다를 수 있습니까? 즉, 정전류, 전력 및 임피던스의 조합이 될 수도 있습니다.
Ss

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@JoeM : 더 특별한 경우는 없습니다. 일정한 xxx 하중은 수학적 분석에 유용하지만 실제 상황에서는 많이 발생하지 않습니다. 저항은 일정한 저항 부하를 유지하지만 히터를 제외하고는 많이 사용되지 않습니다. 스위처의 입력은 일정한 전력을 유지하는 경향이 있지만 일반적으로 전체 부하 범위에서 상당한 편차가 있습니다. 정전류는 무언가를 위해 의도적으로 설계된 경우를 제외하고는 매우 드 rare니다.
Olin Lathrop
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