Расчет простых цепей постоянного тока: Расчет простых цепей постоянного тока

Содержание

Расчет простых цепей постоянного тока

В электротехнике принято считать, что простая цепь – это цепь, которая сводится к цепи с одним источником и одним эквивалентным сопротивлением. Свернуть цепь можно с помощью эквивалентных преобразований последовательного, параллельного и смешанного соединений. Исключением служат цепи, содержащие более сложные соединения звездой и треугольником. Расчет цепей постоянного тока производится с помощью закона Ома и Кирхгофа.  

Пример 1


  Два резистора подключены к источнику постоянного напряжения 50 В, с внутренним сопротивлением r= 0,5 Ом. Сопротивления резисторов  R1 = 20 и R2 = 32 Ом. Определить ток в цепи и напряжения на резисторах.

 

Так как резисторы подключены последовательно, эквивалентное сопротивление будет равно их сумме. Зная его, воспользуемся законом Ома для полной цепи, чтобы найти ток в цепи. 

Теперь зная ток в цепи, можно определить падения напряжений на каждом из резисторов. 

Проверить правильность решения можно несколькими способами. Например, с помощью закона Кирхгофа, который гласит, что сумма ЭДС в контуре равна сумме напряжений в нем. 

Но с помощью закона Кирхгофа удобно проверять простые цепи, имеющие один контур. Более удобным способом проверки является баланс мощностей.

В цепи должен соблюдаться баланс мощностей, то есть энергия отданная источниками должна быть равна энергии полученной приемниками. 

Мощность источника определяется как произведение ЭДС на ток, а мощность полученная приемником как произведение падения напряжения на ток.

Преимущество проверки балансом мощностей в том, что не нужно составлять сложных громоздких уравнений на основании законов Кирхгофа, достаточно знать ЭДС, напряжения и токи в цепи.

Пример 2


  Общий ток цепи, содержащей два соединенных параллельно резистора R1=70 Ом и R2=90 Ом, равен 500 мА. Определить токи в каждом из резисторов.

Два последовательно соединенных резистора ничто иное, как делитель тока. Определить токи, протекающие через каждый резистор можно с помощью формулы делителя, при этом напряжение в цепи нам не нужно знать, потребуется лишь общий ток и сопротивления резисторов. 

Токи в резисторах 

В данном случае удобно проверить задачу с помощью первого закона Кирхгофа, согласно которому сумма токов сходящихся, в узле равна нулю.

Если у вас возникли затруднения, прочтите статью законы Кирхгофа.

Если вы не помните формулу делителя тока, то можно решить задачу другим способом. Для этого необходимо найти напряжение в цепи, которое будет общим для обоих резисторов, так как соединение параллельное. Для того чтобы его найти, нужно сначала рассчитать сопротивление цепи 

А затем напряжение 

Зная напряжения, найдем токи, протекающие через резисторы 

Как видите, токи получились теми же.

Пример 3

  В электрической цепи, изображенной на схеме R1=50 Ом, R2=180 Ом, R3=220 Ом. Найти мощность, выделяемую на резисторе R1, ток через резистор R2, напряжение на резисторе R3, если известно, что напряжение на зажимах цепи 100 В.

 

Чтобы рассчитать мощность постоянного тока, выделяемую на резисторе R1, необходимо определить ток I1, который является общим для всей цепи. Зная напряжение на зажимах и эквивалентное сопротивление цепи, можно его найти.

Эквивалентное сопротивление и ток в цепи 

Отсюда мощность, выделяемая на R1 

Ток I2 определим с помощью формулы делителя тока, учитывая, что ток I1 для этого делителя является общим 

Так как, напряжение при параллельном соединении резисторов одинаковое, найдем U3, как напряжение на резисторе R2 

Таким образом производится расчет простых цепей постоянного тока.

  • Просмотров: 53882
  • Расчет простых электрических цепей

    Тема. Расчет простых электрических цепей

    Решение любой задачи по расчету электрической цепи следует начинать с выбора метода, которым будут произведены вычисления. Как правило, одна и таже задача может быть решена несколькими методами. Результат в любом случае будет одинаковым, а сложность вычислений может существенно отличаться. Для корректного выбора метода расчета следует сначала определиться к какому классу относится данная электрическая цепь: к простым электрическим цепям или к сложным.

    К простым относят электрические цепи, которые содержат либо один источник электрической энергии, либо несколько находящихся в одной ветви электрической цепи. Ниже изображены две схемы простых электрических цепей. Первая схема содержит один источник напряжения, в таком случае электрическая цепь однозначно относится к простым цепям. Вторая содержит уже два источника, но они находятся в одной ветви, следовательно это также простая электрическая цепь.
     
    Расчет простых электрических цепей обычно производят в такой последовательности:

    1. Сначала упрощают схему последовательно преобразовав все пассивные элементы схемы в один эквивалентный резистор. Для этого необходимо выделять участки схемы, на которых резисторы соединены последовательно или параллельно, и по известным формулам заменять их эквивалентными резисторами (сопротивлениями). Цепь постепенно упрощают и приводят к наличию в цепи одного эквивалентного резистора.

    2. Далее подобную процедуру проводят с активными элементами электрической цепи (если их количество более одного источника). По аналогии с предыдущим пунктом упрощаем схему до тех пор, пока не получим в схеме один эквивалентный источник напряжения.

    3. В итоге мы приводим любую простую электрическую схему к следующему виду:  Теперь есть возможность применить закон Ома — соотношение и фактически определить значение тока протекающего через источник электрической энергии.

    соотношение (1.22) и фактически определить значение тока протекающего через источник электрической энергии.

    РАСЧЕТ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА — Студопедия

    Цепь постоянного тока

    В цепи постоянного тока действуют постоянные напряжения, протекают постоянные токи и присутствуют только резистивные элементы (сопротивления).

    Идеальным источником напряжения называют источник, напряжение на зажимах которого, создаваемое внутренней электродвижущей силой (ЭДС ), на зависит от формируемого им в нагрузке тока (рис. 6.1а). При этом имеет место равенство . Вольтамперная характеристика идеального источника напряжения показана на рис. 6.1б.

    Рис. 6.1

    Идеальным источником тока называют источник, который отдает в нагрузку ток, не зависящий от напряжения на зажимах источника, Рис. 6.2а. Его вольтамперная характеристика показана на рис. 6.2б.

    Рис. 6.2

    В сопротивлении связь между напряжением и током определяется законом Ома в виде

    . (6.1)

    Пример электрической цепи показан на рис. 6.3. В ней выделяются ветви, состоящие из последовательного соединения нескольких элементов (источника E и сопротивления ) или одного элемента ( и ) и узлы – точки соединения трех и более ветвей, отмеченные жирными точками. В рассмотренном примере имеется ветви и узла.

    Рис. 6.3

    Кроме того, в цепи выделяются независимые замкнутые контуры, не содержащие идеальные источники тока. Их число равно . В примере на рис. 6.3 их число , например, контуры с ветвями E и , показанные на рис. 6.3 овалами со стрелками, указывающими положительное направление обхода контура.

    Связь токов и напряжений в цепи определяется законами Кирхгофа.



    Первый закон Кирхгофа: алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле электрической цепи, равна нулю,

    . (6.2)

    Втекающие в узел токи имеют знак плюс, а вытекающие минус.

    Второй закон Кирхгофа: алгебраическая сумма напряжений на элементах замкнутого независимого контура равна алгебраической сумме ЭДС идеальных источников напряжения, включенных в этом контуре,

    . (6.3)

    Напряжения и ЭДС берутся со знаком плюс, если их положительные направления совпадают с направлением обхода контура, в противном случае используется знак минус.

    Для приведенного на рис. 6.3 примера по закону Ома получим подсистему компонентных уравнений

    (6.4)

    По законам Кирхгофа подсистема топологических уравнений цепи имеет вид

    (6.5)

    Расчет на основе закона Ома

    Этот метод удобен для расчета сравнительно простых цепей с одним источником сигнала. Он предполагает вычисление сопротивлений участков цепи, для которых известна вели-


    чина тока (или напряжения), с последующим определением неизвестного напряжения (или тока). Рассмотрим пример расчета цепи, схема которой приведена на рис. 6.4, при токе идеального источника А и сопротивлениях Ом, Ом, Ом. Необходимо определить токи ветвей и , а также напряжения на сопротивлениях , и .

    Известен ток источника , тогда можно вычислить сопротивление цепи относительно зажимов источника тока (параллельного соединения сопротивления и последовательно соединен-

    Рис. 6.4 ных сопротивлений и ),

    .

    Напряжение на источнике тока (на сопротивлении ) равно

    В.

    Затем можно найти токи ветвей

    А,

    А.

    Полученные результаты можно проверить с помощью первого закона Кирхгофа в виде . Подставляя вычисленные значения, получим А, что совпадает с величиной тока источника.

    Зная токи ветвей, нетрудно найти напряжения на сопротивлениях (величина уже найдена)

    В,

    В.

    По второму закону Кирхгофа . Складывая полученные результаты, убеждаемся в его выполнении.

    Расчет цепи по уравнениям Кирхгофа

    Проведем расчет токов и напряжений в цепи, показанной на рис. 6.3 при и . Цепь описывается системой уравнений (6.4) и (6.5), из которой для токов ветвей получим

    (6.6)

    Из первого уравнения выразим , а из третьего

    .

    Тогда из второго уравнения получим

    ,

    и, следовательно

    ,

    .

    Из уравнений закона Ома запишем

    .

    .

    Нетрудно убедиться, что выполняется второй закон Кирхгофа

    .

    Подставляя численные значения, получим

    , ,

    , .

    Эти же результаты можно получить, используя только закон Ома.

    Мощность в цепи постоянного тока

    Действующие в цепи идеальные источники тока и (или) напряжения отдают мощность в подключенную к ним цепь (нагрузку). Для цепи на рис. 6.1а отдаваемая идеальным источником напряжения мощность равна

    , (6.7)

    а в цепи на рис. 6.2а идеальный источник тока отдает в нагрузку мощность

    . (6.8)

    Подключенная к источнику внешняя резистивная цепь потребляет от него мощность, преобразуя ее в другте виды энергии, чаще всего в тепло.

    Если через сопротивление протекает ток , а приложенное к нему напряжение равно , то для потребляемой сопротивлением мощности получим

    . (6.9)

    С учетом уравнений закона Ома (6.1) можно записать

    . (6.10)

    Если в цепи несколько сопротивлений, то сумма потребляемых ими мощностей равна суммарной мощности, отдаваемой в цепь всеми действующими в ней источниками. Это условие баланса мощностей.

    Например, для цепи на рис. 6.3 в общем виде получим

    . (6.11)

    Подставляя в левую часть равенства (6.11) полученные ранее выражения для токов, получим

    что соответствует правой части выражения (6.11).

    Аналогичные расчеты можно проделать и для цепи на рис. 6.4.

    Условие баланса мощностей позволяет дополнительно контролировать правильность расчетов.

    Расчет простой цепи постоянного тока

    Для расчета электрической цепи
    используются различные методы. В
    частности можно использовать метод
    эквивалентных преобразований, суть
    которого в том, что в процессе решения
    исходная простоя электрическая цепь
    путем эквивалентных преобразований
    приводится к виду с одним источником
    энергии и одним эквивалентным потребителем.
    После упрощения электрической схемы
    по закону Ома расчетный ток источника
    питания (ток, идущий на всю электрическую
    цепь), а затем, используя законы Ома и
    Кирхгоффа, осуществляют расчет во всех
    остальных ветвях электрической цепи.
    Пример:

    1. =+

    1. =++=

    Тогда сила тока: I==3.2

    =
    I*следовательно:=*=1=*=2

    Если ток, входящий в узел, разветвляется
    только на две ветви, то можно исключить
    из расчета операцию нахождения напряжения
    .
    В таком случае применяем формулу
    разброса.

    Структура этой формулы:

    =====6
    Ом;E=48В

    =12

    =3

    = 15

    1. Расчет сложных цепей постоянного тока с помощью законов Кирхгофа

    В этом методе составляется уравнение
    по первому и второму закону Кирхгофа,
    а затем рассчитывается полученная
    система уравнений.

    Методика:

    1. Вычерчиваем
      схему цепи и обозначаем все элементы

    2. Выявляем
      в этой цепи все узлы, ветви, контуры.

    3. Произвольно
      задаем направления токов во всех ветвях
      и обозначаем эти токи.

    4. По
      первому закону Кирхгоффа составляем
      узловые уравнения, количество которых
      должно быть на единицу меньше, чем
      количество узлов. Для одного любого
      узла уравнения не составляются.

    5. По
      второму закону Кирхгоффа составляется
      уравнение, количество которых должно
      быть равно разности между количеством
      ветвей и количеством уравнений,
      составленных по первому закону Кирхгоффа.

    При выборе контуров для составления
    уравнений надо брать контуры таким
    образом, чтобы они охватили все ветви
    цепи.

    1. Решаем
      полученную систему, относительно токов
      и определяем значения всех токов. Если
      в результате расчета некоторые из токов
      имеют отрицательное значение, то это
      значит, что при произвольном выборе
      направления токов в начале отсчета мы
      ошиблись, истинное направление тока
      ветви должно быть с противоположным
      знаком.

    5. Расчет сложных цепей методом контурных токов.

    В методе контурных токов за неизвестные
    величины принимают расчетные (контурные)
    токи, которые якобы протекают в каждом
    из независимых контуров.

    Независимыми считаются такие контуры,
    при выборе которых в каждый новый контур
    входит хотя бы одна новая ветвь, не
    входившая в предыдущие контуры.

    Методика расчета:

    1. Вычерчиваем
      схему и обозначаем все элементы цепи.

    2. Выявляем
      все независимые контуры в цепи.

    3. Произвольно
      задаемся направлением обхода в каждом
      контуре и совпадающее с ним направление
      контурного тока. В нем обозначаем все
      контурные токи.

    4. По
      второму закону Кирхгоффа относительно
      контурных токов составляем уравнение
      для каждого из независимых контуров.
      При составлении уравнений следует
      учитывать, что в смежных ветвях,
      принадлежащим двум контурам, протекают
      два контурных тока. Поэтому падение
      напряжения на потребителе таких ветвей
      следует брать от каждого из токов в
      отдельности. Направление обхода контура,
      для которого составляли уравнение,
      совпадает с направлением собственного
      контурного тока.

    5. Решаем
      полученную систему относительно
      контурных токов и определяем их.

    6. Произвольно
      задаемся направлением реальных токов
      и обозначаем их.

    7. Переходим
      от контурных токов к реальным, считая,
      что реальный ток ветви равен алгебраической
      сумме контурных токов, протекающих по
      данной ветви. При алгебраическом
      суммировании без изменения знака
      берется контурный ток, направление
      которого совпадает с принятым направлением
      реального тока ветви. В противном
      случае контурный ток умножается на
      минус единицу.

    Расчёт электрических цепей онлайн | FaultAn.ru

    На сайте появилась программа для расчёта установившихся режимов электрических цепей по законам ТОЭ. На настоящий момент реализованы методы расчёта по законам Ома, по законам Кирхгофа, по методу узловых потенциалов и методу контурных токов. Программа позволяет нарисовать схему, задать параметры её элементов и рассчитать схему. В результате формируется текстовое описание порядка расчёта и строятся векторные диаграммы.

    Рисование схемы производится путём перетаскивания элементов методом drag-and-drop из боковой панели и последующим соединением выбранных элементов.

    В боковой панели доступны следующие элементы с задаваемыми параметрами:

    Инструкция по применению программы приведена здесь.

    Методы расчёта

    После завершения рисования схемы при нажатии кнопки «Расчёт» запускается расчёт электрической цепи. Программа анализирует исходную схему и при выявлении каких-либо ошибок сообщает об этом. При успешном анализе схемы запускается расчёт по методам ТОЭ.

    Расчёт по закону Ома

    Расчёт по закону Ома осуществляется для одноконтурных схем. Используемая методика расчёта приведена здесь.

    Пример схемы и расчёт:

    Исходные данные и схема:

    • E1:
      • Номер элемента: 1
      • Амплитудное значение: 100 В
      • Начальная фаза: 0
    • R1:
      • Номер элемента: 1
      • Сопротивление, Ом: 1

    После нажатия кнопки «Расчёт» формируется решение:

    В исходной схеме только один контур. Рассчитаем её по закону Ома.

    Согласно закону Ома, ток в замкнутой цепи равен отношению ЭДС цепи к сопротивлению. Составим уравнение, приняв за положительное направление тока $ \underline{I} $ направление источника ЭДС $ \underline{E}_{1} $:

    $$ R_{1}\cdot \underline{I} = \underline{E}_{1} $$

    Подставим в полученную систему уравнений значения сопротивлений и источников и получим:

    $$ 1.0\cdot \underline{I}=100 $$

    Отсюда искомый ток в цепи равен

    $$ \underline{I} = 100\space \textrm{А}$$

    Расчёт по законам Кирхгофа

    Для многоконтурных схем расчёт осуществляется по законам Кирхгофа. Используемая методика расчёта приведена здесь.

    Пример схемы и расчёт:

    Исходные данные и схема:

    • E1:
      • Номер элемента: 1
      • Амплитудное значение: 100 В
      • Начальная фаза: 0
    • R1:
      • Номер элемента: 1
      • Сопротивление, Ом: 1
    • L1:
      • Номер элемента: 1
      • Сопротивление, Ом: 1
    • C1:
      • Номер элемента: 1
      • Сопротивление, Ом: 1

    После нажатия кнопки «Расчёт» на исходной схеме появляется нумерация узлов и формируется решение:

    Рассчитаем схему по законам Кирхгофа.

    В данной схеме: узлов − 2 , ветвей − 3, независимых контуров − 2.

    Произвольно зададим направления токов в ветвях и направления обхода контуров.

    Принятые направления токов:
    Ток $ \underline{I}_{1} $ направлен от узла ‘2 у.’ к узлу ‘1 у.’ через элементы $ \underline{E}_{1} $, $ R_{1} $.
    Ток $ \underline{I}_{2} $ направлен от узла ‘1 у.’ к узлу ‘2 у.’ через элементы $ L_{1} $.
    Ток $ \underline{I}_{3} $ направлен от узла ‘1 у.’ к узлу ‘2 у.’ через элементы $ C_{1} $.

    Принятые направления обхода контуров:
    Контур №1 обходится через элементы $ \underline{E}_{1} $, $ R_{1} $, $ L_{1} $ в указанном порядке.
    Контур №2 обходится через элементы $ L_{1} $, $ C_{1} $ в указанном порядке.

    Составим уравнения по первому закону Кирхгофа. При составлении уравнений «втекающие» в узел токи будем брать со знаком «+», а «вытекающие» − со знаком «−».

    Количество уравнений, составляемых по первому закону Кирхгофа, равно $ N_\textrm{у} − 1 $, где $ N_\textrm{у} $ − число узлов. Для данной схемы количество уравнений по первому закону Кирхгофа равно 2 − 1 = 1.

    Составим уравнение для узла №1:

    $$ \underline{I}_{1} − \underline{I}_{2} − \underline{I}_{3} = 0 $$

    Составим уравнения по второму закону Кирхгофа. При составлении уравнений положительные значения для токов и ЭДС выбираются в том случае, если они совпадают с направлением обхода контура.

    Количество уравнений, составляемых по второму закону Кирхгофа, равно $ N_\textrm{в} − N_\textrm{у} + 1 $, где $ N_\textrm{в} $ — число ветвей. Для данной схемы количество уравнений по второму закону Кирхгофа равно 3 − 2 + 1 = 2.

    Составим уравнение для контура №1:

    $$ R_{1}\cdot \underline{I}_{1} + jX_{L1}\cdot \underline{I}_{2}=\underline{E}_{1} $$

    Составим уравнение для контура №2:

    $$ jX_{L1}\cdot \underline{I}_{2} − (−jX_{C1})\cdot \underline{I}_{3}=0 $$

    Объединим полученные уравнения в одну систему, при этом перенесём известные величины в правую сторону, оставив в левой стороне только составляющие с искомыми токами. Система уравнений по законам Кирхгофа для исходной цепи выглядит следующим образом:

    $$ \begin{cases}\underline{I}_{1} − \underline{I}_{2} − \underline{I}_{3} = 0 \\ R_{1}\cdot \underline{I}_{1}+jX_{L1}\cdot \underline{I}_{2} = \underline{E}_{1} \\ jX_{L1}\cdot \underline{I}_{2}−(−jX_{C1})\cdot \underline{I}_{3} = 0 \\ \end{cases} $$

    Подставим в полученную систему уравнений значения сопротивлений и источников и получим:

    $$ \begin{cases}\underline{I}_{1} − \underline{I}_{2} − \underline{I}_{3}=0 \\ \underline{I}_{1}+ j \cdot \underline{I}_{2}=100 \\ j \cdot \underline{I}_{2}+ j \cdot \underline{I}_{3}=0 \\ \end{cases} $$

    Решим систему уравнений и получим искомые токи:

    $$ \underline{I}_{1} = 0 $$
    $$ \underline{I}_{2} = −100j $$
    $$ \underline{I}_{3} = 100j $$

    Рекомендуемые записи

    Расчет электрических цепей постоянного тока методом эквивалентных преобразований

    Главная

    Примеры решения задач ТОЭ

    Расчет электрических цепей постоянного тока методом эквивалентных преобразований

    Расчет электрических цепей постоянного тока методом эквивалентных преобразований

    Основными законами, определяющими расчет электрической цепи, являются законы Кирхгофа.

    На основе законов Кирхгофа разработан ряд практических методов расчета электрических цепей постоянного тока, позволяющих сократить вычисления при расчете сложных схем.

    Существенно упростить вычисления, а в некоторых случаях и снизить трудоемкость расчета, возможно с помощью эквивалентных преобразований схемы.

    Преобразуют параллельные и последовательные соединения элементов, соединение «звезда» в эквивалентный «треугольник» и наоборот. Осуществляют замену источника тока эквивалентным источником ЭДС. Методом эквивалентных преобразований теоретически можно рассчитать любую цепь, и при этом использовать простые вычислительные средства. Или же определить ток в какой-либо одной ветви, без расчета токов других участков цепи.

    В данной статье по теоретическим основам электротехники рассмотрены примеры расчета линейных электрических цепей постоянного тока с использованием метода эквивалентных преобразований типовых схем соединения источников и потребителей энергии, приведены расчетные формулы.

    Решение задач Расчет электрических цепей постоянного тока методом эквивалентных преобразований


    Задача 1. Для цепи (рис. 1), определить эквивалентное сопротивление относительно входных зажимов a−g, если известно: R1 = R2 = 0,5 Ом, R3 = 8 Ом, R4 = R5 = 1 Ом, R6 = 12 Ом, R7 = 15 Ом, R8 = 2 Ом, R9 = 10 Ом, R10= 20 Ом.

    Рис. 1

    Решение

    Начнем эквивалентные преобразования схемы с ветви наиболее удаленной от источника, т.е. от зажимов a−g:


    Задача 2. Для цепи (рис. 2, а), определить входное сопротивление если известно: R1 = R2 = R3 = R4= 40 Ом.

    Рис. 2

    Решение

    Исходную схему можно перечертить относительно входных зажимов (рис. 2, б), из чего видно, что все сопротивления включены параллельно. Так как величины сопротивлений равны, то для определения величины эквивалентного сопротивленияможно воспользоваться формулой:

    где R – величина сопротивления, Ом;

    n – количество параллельно соединенных сопротивлений.


    Задача 3. Определить эквивалентное сопротивление относительно зажимов a–b, если R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = 10 Ом (рис. 3, а).

    Рис. 3

    Решение

    Преобразуем соединение «треугольник» f−d−c в эквивалентную «звезду». Определяем величины преобразованных сопротивлений (рис. 3, б):

    По условию задачи величины всех сопротивлений равны, а значит:

    На преобразованной схеме получили параллельное соединение ветвей между узлами e–b, тогда эквивалентное сопротивление равно:

    И тогда эквивалентное сопротивление исходной схемы представляет последовательное соединение сопротивлений:


    Задача 4. В заданной цепи (рис. 4, а) определить методом эквивалентных преобразований входные сопротивления ветвей a−b, c–d и f−b, если известно, что: R1 = 4 Ом, R2 = 8 Ом, R3 =4 Ом, R4 = 8 Ом, R5 = 2 Ом, R6 = 8 Ом, R7 = 6 Ом, R8 =8 Ом.

    Решение

    Для определения входного сопротивления ветвей исключают из схемы все источники ЭДС. При этом точки c и d, а также b и f соединяются накоротко, т.к. внутренние сопротивления идеальных источников напряжения равны нулю.

    Рис. 4

    Ветвь a−b разрывают, и т.к. сопротивление Ra–b = 0, то входное сопротивление ветви равно эквивалентному сопротивлению схемы относительно точек a и b (рис. 4, б):

    Аналогично методом эквивалентных преобразований определяются входные сопротивления ветвей Rcd и Rbf. Причем, при вычислении сопротивлений учтено, что соединение накоротко точек a и b исключает ( «закорачивает») из схемы сопротивления R1, R2, R3, R4 в первом случае, и R5, R6, R7, R8 во втором случае.


    Задача 5. В цепи (рис. 5) определить методом эквивалентных преобразований токи I1, I2, I3 и составить баланс мощностей, если известно: R1 = 12 Ом, R2 = 20 Ом, R3 = 30 Ом, U = 120 В.

    Рис. 5

    Решение

    Эквивалентное сопротивлениедля параллельно включенных сопротивлений:

    Эквивалентное сопротивление всей цепи:

    Ток в неразветвленной части схемы:

    Напряжение на параллельных сопротивлениях:

    Токи в параллельных ветвях:

    Баланс мощностей:


    Задача 6. В цепи (рис. 6, а), определить методом эквивалентных преобразований показания амперметра, если известно: R1 = 2 Ом, R2 = 20 Ом, R3 = 30 Ом, R4 = 40 Ом, R5 = 10 Ом, R6 = 20 Ом, E = 48 В. Сопротивление амперметра можно считать равным нулю.

    Рис. 6

    Решение

    Если сопротивления R2, R3, R4, R5 заменить одним эквивалентным сопротивлением RЭ, то исходную схему можно представить в упрощенном виде (рис. 6, б).

    Величина эквивалентного сопротивления:

    Преобразовав параллельное соединение сопротивлений RЭ и R6 схемы (рис. 6, б), получим замкнутый контур, для которого по второму закону Кирхгофа можно записать уравнение:

    откуда ток I1:

    Напряжение на зажимах параллельных ветвей Uab выразим из уравнения по закону Ома для пассивной ветви, полученной преобразованием RЭ и R6:

    Тогда амперметр покажет ток:


    Задача 7. Определить токи ветвей схемы методом эквивалентных преобразований (рис. 7, а), если R1 = R2 = R3 = R4 = 3 Ом, J = 5 А, R5 = 5 Ом.

    Рис. 7

    Решение

    Преобразуем «треугольник» сопротивлений R1, R2, R3 в эквивалентную «звезду» R6, R7, R8 (рис. 7, б) и определим величины полученных сопротивлений:

    Преобразуем параллельное соединение ветвей между узлами 4 и 5

    Ток в контуре, полученном в результате преобразований, считаем равным току источника тока J, и тогда напряжение:

    И теперь можно определить токи I4 и I5:

    Возвращаясь к исходной схеме, определим напряжение U32 из уравнения по второму закону Кирхгофа:

    Тогда ток в ветви с сопротивлением R3 определится:

    Величины оставшихся неизвестными токов можно определить из уравнений по первому закону Кирхгофа для узлов 3 и 1:


    Электронная версия статьи Расчет электрических цепей постоянного тока методом эквивалентных преобразований

    Примеры решения задач Расчет электрических цепей постоянного тока методом эквивалентных преобразований

    Расчет электрических цепей постоянного тока методом эквивалентных преобразований


    Метод эквивалентных преобразований 

    02.09.2011, 271277 просмотров.

    1.3 Расчет простых цепей постоянного тока

    Целью расчёта электрической цепи
    является определение некоторых
    параметров на основе исходных данных,
    из условия задачи. На практике используют
    несколько методов расчёта простых
    цепей. Один из них базируется на
    применении эквивалентных преобразований,
    позволяющих упростить цепь. Под
    эквивалентными преобразованиями в
    электрической цепи подразумевается
    замена одних элементов другими таким
    образом, чтобы электромагнитные процессы
    в ней не изменились, а схема упрощалась.
    Одним из видов таких преобразований
    является замена нескольких потребителей,
    включённых последовательно или
    параллельно, одним эквивалентным.

    Несколько последовательно соединённых
    потребителей можно заменить одним,
    причём его эквивалентное сопротивление
    равно сумме сопротивлений потребителей,
    включённых последовательно. Для n
    потребителей можно записать

    rэ = r1
    +r2+…+rn
    , (1.13)

    где r1
    ,r2,…, rn– сопротивления каждого изnпотребителей.

    При параллельном соединении n
    потребителей эквивалентная
    проводимостьgэравна сумме проводимостей отдельных
    элементов, включённых параллельно,

    gэ=g1
    +
    g2
    +…+
    gn
    .(1.14)

    Учитывая, что проводимость является
    обратной величиной по отношению к
    сопротивлению, можно эквивалентное
    сопротивление определить из выражения

    ,
    (1.15)

    где r1,r2,
    …, rn– сопротивления каждого изnпотребителей, включённых параллельно.

    В частном случае, когда параллельно
    включены два потребителя r1
    и r2
    , эквивалентное сопротивление цепи

    .
    (1.16)

    Преобразования в сложных цепях, где
    отсутствует в явном виде последовательное
    и параллельное соединение элементов
    (рисунок 1.5), начинают с замены элементов,
    включённых в исходной схеме треугольником,
    на эквивалентные элементы, соединённые
    звездой.

    Рисунок
    1.5 – Преобразование элементов цепи,
    соединённых

    треугольником,
    в эквивалентную звезду

    На рисунке 1.5, атреугольник элементов
    образуют потребителиr1,r2,r3.
    На рисунке 1.5,бэтот треугольник
    заменён эквивалентными элементами
    ra,rb,
    rc,
    соединёнными звездой. Чтобы не
    происходило изменение потенциалов в
    точкахa, b,
    с
    схемы, сопротивления эквивалентных
    потребителей определяются из выражений:

    ,
    ,
    .
    (1.17)

    Упрощение исходной цепи можно также
    осуществить заменой элементов,
    соединённых звездой, схемой, в которой
    потребители соединены треугольником.

    В схеме, изображённой на рисунке 1.6, а,
    можно выделить звезду, образованную
    потребителями r1,
    r3,r4.
    Эти элементы включены между точкамиc, b,
    d. На рисунке
    1.6,бмежду этими точками находятся
    эквивалентные потребители rbc,
    rcd,rbd,
    соединённые треугольником.
    Сопротивления эквивалентных
    потребителей определяются из
    выражений:

    . (1.18)

    Дальнейшее упрощение схем, приведённых
    на рисунках 1.5, би 1.6,б, можно
    осуществлять путём замены участков с
    последовательным и параллельным
    соединением элементов их эквивалентными
    потребителями.

    При практической реализации метода
    расчёта простой цепи с помощью
    преобразований выявляются в цепи
    участки с параллельным и последова-
    тельным соединением потребителей, а
    затем рассчитываются эквивалентные
    сопротивления этих участков. Если в
    исходной цепи в явном виде нет таких
    участков, то, применяя описанные ранее
    переходы от треугольника элементов к
    звезде или от звезды к треугольнику,
    проявляют их. Данные операции позволяют
    упростить цепь. Применив их несколько
    раз, приходят к виду с одним источником
    и одним эквивалентным потребителем
    энергии. Далее, применяя законы Ома и
    Кирхгофа, рассчитывают токи и напряжения
    на участках цепи.

    Рисунок 1.6 –
    Преобразование элементов цепи,

    соединённых
    звездой, в эквивалентный треугольник

    Пример 1.1. Расчёт разветвлённой
    электрической цепи постоянного тока

    В заданной цепи постоянного тока,
    изображённой на рисунке 1.7, определить
    токи ветвей.

    Д а н о :

    E = 100B,r1
    = 4 Ом,r2
    = 6 Ом,r3
    = 5 Ом,r4
    = 1 Ом ,r5
    = 3 Ом.

    Решение.
    Задаёмся направлением токов всех ветвей
    и обозначаем эти токи на схеме. При
    определении направления тока следует
    учитывать тот факт, что ток в ветви
    течёт от большего потенциала к меньшему.
    Далее выполняем эквивалентные
    преобразования в цепи и последовательно
    упрощаем схему. Начинаем с замены двух
    последовательно включенных резисторов
    r3
    и r4
    одним эквивалентным. Схема упрощается
    и имеет вид, изображённый на рисунке
    1.8, а.

    Резистор r34рассчитывают следующим образом (при
    последовательном соединенииr3иr4):

    r34=r3+r4= 5+1= 6 Ом.

    Рисунок 1.7 –
    Схема разветв-

    лённой электрической
    цепи

    постоянного
    тока

    Дальнейшее упрощение схемы
    происходит в результате замены
    параллельно включенных резисторовr2иr34однимr234
    (рисунок 1.8,б).
    Эквивалентное сопротивление двух
    резисторов, включенных параллельно,
    можно определить из выражения (1.16):

    r234
    =r2r34/ (r2
    +r34)
    = 6∙ 6 / (6 + 6)
    = 3 Ом.

    Окончательное упрощение цепи происходит
    после замены трех последовательно
    соединенных резисторов r1,r234,
    иr5одним эквивалентным для всей цепи
    (рисунок 1.8,в):

    rэ=r1
    +r234
    +r5= 4 + 3 + 3 = 10 Ом.

    Рисунок
    1.8 – Эквивалентные схемы заданной цепи

    В соответствии с законом Ома

    I1
    = E/rэ
    = 100/10 = 10 А.

    Так как преобразования выполнялись
    эквивалентными, то ток I1будет одинаковым для всех цепей на
    рисунках 1.7 и 1.8.

    Для определения токов I2иI3на участке после разветвления цепи
    необходимо найти напряжениеUabмежду точкамиaиb,
    а затем, зная сопротивление ветвей,
    можно рассчитать токи в ветвях, включённых
    параллельно.

    Межузловое напряжение Uabнаходим из схемы, изображённой на
    рисунке 1.8, б. Здесь оно равно падению
    напряжения на резистореr234:

    Uab
    =
    I1r234
    =
    10 ∙ 3 = 30 В.

    Токи
    после разветвления, на основании закона
    Ома, находим из выражений:

    I2
    = Uab/r2
    = 30 / 6 = 5 А,
    I3
    = Uab
    / r34
    = 30 / 6 = 5 А.

    Если подходящий к узлу ток разветвляется
    только на две ветви (как в данном
    примере), то путь нахождения токов после
    разветвления по известному току до
    разветвления можно сократить, исключая
    этап нахождения напряжения Uab
    . Для такого частного случая можно
    воспользоваться формулой разброса.
    Структура формулы разброса – ток одной
    из ветвей после разветвления равен
    току до разветвления, умноженному на
    дробь. В числителе этой дроби –
    сопротивление соседней по отношению
    к определяемомутоку
    параллельной ветви, a
    в знаменателе – сумма сопротивлений
    ветвей, включенных параллельно.

    Для определения тока I2формула разброса имеет вид

    I
    2
    =
    I1r34/(r2
    +
    r34)
    = 10 ∙ 6/ (6 + 6) = 5 A.

    Третий ток в соответствии с этой формулой

    I3
    =
    I1r2/(r2
    +
    r34)
    = 10 ∙ 6/ (6 + 6) = 5 A.

    3 простых схемы ИБП постоянного тока для модема / маршрутизатора

    В следующей статье мы обсудим 3 полезных схемы источника бесперебойного питания постоянного тока или схемы ИБП постоянного тока для источников бесперебойного питания с низким постоянным током

    Первая идея ниже представляет схему ИБП постоянного тока может использоваться для обеспечения резервного питания модемов или маршрутизаторов во время сбоев в электросети, так что широкополосное / WiFi-соединение никогда не прерывается. Идею запросил г-н Галив.

    Технические характеристики

    Мне нужна такая схема, как
    У меня есть два адаптера постоянного тока на 12 В (600 мА и 2 А).
    При наличии входной сети с адаптером 600 мА я хочу заряжать аккумулятор (7,5 Ач), а с адаптером 2 А я хочу использовать свой Wi-Fi роутер.
    при отключении сети переменного тока аккумулятор будет обеспечивать резервное копирование моего Wi-Fi роутера без перебоев. Как ИБП.
    Модем MY рассчитан на 12 В 2,0 А. Вот почему я хочу использовать два адаптера постоянного тока 12 В.

    Конструкция

    Два адаптера фактически не требуются для предлагаемого применения. Один адаптер, вероятно, тот, который используется для зарядки аккумулятора ноутбука, может также использоваться для зарядки внешнего аккумулятора.

    Глядя на данную принципиальную схему ИБП с модемом постоянного тока, мы можем увидеть простую, но интересную конфигурацию, включающую пару диодов D1, D2 и резистор R1.

    Обычно зарядное устройство для ноутбука рассчитано на 18 В, поэтому для зарядки аккумулятора на 12 В его необходимо снизить до 14 В. Это легко сделать с помощью транзисторного стабилитрона.

    При наличии сети напряжение на катоде D1 больше положительного, чем на D2, что поддерживает обратное смещение D2. Это позволяет проводить только D1, подавая напряжение с адаптера на модем.

    D2 выключается, подключенная батарея начинает получать необходимое зарядное напряжение через R1 и начинает заряжаться в процессе.

    В случае выхода из строя сети переменного тока D1 отключается и, следовательно, позволяет D2 проводить, позволяя напряжению батареи мгновенно достигать модема, не вызывая перебоев в сети.

    R1 следует выбирать в зависимости от силы тока зарядки подключенного аккумулятора.

    Намного лучшая и улучшенная версия вышеупомянутого показана на следующей диаграмме:

    2) Схема повышающего ИБП от 6 В до 220 В

    Вторая схема объясняет простую схему ИБП с повышающим преобразователем для подачи бесперебойного питания на спутниковое ТВ. ящики, чтобы запись в автономном режиме никогда не прерывалась во время отключения электроэнергии.Идея была предложена г-ном Анируддха Мукхерджи.

    Технические характеристики

    Я энтузиаст, увлекающийся электроникой. Хотя я знаю только основы, я уверен, что вы должны получать сотни писем ежедневно, и я полностью уверен в своей удаче, если это попадет вам в «глаза»

    Мое требование:

    16 вольт Резервный источник постоянного тока 1 А для моей квартиры Централизованный распределительный щит Tata sky.
    Проблема: люди, обслуживающие мою квартиру, не используют резервное копирование (генератор) в дневное время, у меня есть цифровой видеорегистратор Tata sky, который не может записывать, поскольку происходит потеря сигнала из-за сбоя питания.

    Разрешение:

    Я подумал о небольшой резервной системе, я купил небольшую схему балласта CFL на 6 вольт и 11 ватт, думая как дешевое альтернативное решение, но то же самое не сработало.

    Почему я ищу источник переменного тока вместо постоянного тока? Я не хочу вмешиваться в их систему и получать штрафы за любые сбои, которые могут возникнуть из-за естественного хода работы.

    Не могли бы вы помочь мне с очень простой и недорогой схемой, которая даст мне 220 вольт 20 ватт мощности от 6 вольт 5ач батареи.Если быть точным, 220 вольт от 6-вольтовой батареи, так как я недавно купил 6-вольтовую 5-ач батарею . Требуемая выходная мощность составляет менее 20 Вт, характеристики адаптера
    :

    Выход — 16 вольт 1 ампер
    Вход — 240 вольт 0,06 ампер

    Я знаю, что у вас много работы, но если бы вы могли уделить немного времени и помочь мне с этим, это было бы большим подспорьем. спасибо

    Спасибо,
    Aniruddha

    Конструкция

    Поскольку сегодня все электронные системы используют источник питания SMPS, на входе не обязательно должен быть переменный ток для питания этого оборудования, скорее, его эквивалент Постоянный или импульсный постоянный ток также становятся полезными и работают так же хорошо.

    Обращаясь к диаграмме выше, можно увидеть пару секций, конфигурация IC1 позволяет повысить постоянный ток 6 В до гораздо более высокого импульсного постоянного тока 220 В через топологию повышающего преобразователя с использованием IC 555 в нестабильной форме. Крайняя левая аккумуляторная секция обеспечивает переключение с сети на резервную батарею каждый раз, когда цепь обнаруживает сбой питания.

    Идея довольно проста и не требует особой проработки.

    Как работает схема

    IC1 сконфигурирован как нестабильный генератор, который управляет T1 и, следовательно, L1 с одинаковой частотой.

    T1 индуцирует полный ток батареи через L1, в результате чего на нем появляется пропорционально повышенное напряжение во время периодов выключения T1 (индуцированная обратная ЭДС от L1).

    L1 должен быть соответствующим образом рассчитан так, чтобы он генерировал требуемую величину напряжения на показанных клеммах.

    Указанные 200 витков предварительно рассчитаны и могут потребовать значительных изменений для достижения запланированного 220 В от входного источника питания 6 В.

    T2 введен для регулирования выходного напряжения до желаемого безопасного уровня, который здесь составляет 220 В.

    Z1, следовательно, должен быть стабилитроном 220 В, который проводит только тогда, когда этот предел превышен, что заставляет T2 проводить и заземлять вывод 5 ИС, останавливая частоту на выводе 3 до нулевого напряжения.

    Вышеупомянутый процесс постоянно быстро корректируется, обеспечивая постоянное напряжение 220 В на выходе.

    Адаптер, который можно увидеть в крайнем левом углу, используется по двум причинам: во-первых, чтобы гарантировать, что IC1 работает непрерывно и выдает необходимое 220 В для подключенной нагрузки независимо от наличия сети (как и в онлайн-системах ИБП), а также для обеспечения зарядного тока аккумулятора при наличии сетевого напряжения.

    Соответствующий транзистор TIP122 предназначен для генерации регулируемого постоянного тока 7 В для аккумулятора, а также для ограничения чрезмерной зарядки аккумулятора.

    Использование отключения операционного усилителя

    Если вам нужна точная схема, которая будет точно контролировать батарею ИБП постоянного тока и реализовывать требуемые отключения при перезарядке и малой разрядке, следующая конструкция может оказаться полезной.

    3) Схема резервного ИБП постоянного тока

    В этой третьей концепции ниже мы изучим пару простых резервных цепей ИБП для обеспечения безопасного бесперебойного питания важнейших устройств, таких как компьютер ATX, модемы и т. Д.Идея была предложена г-ном Шаяном Фирузи.

    Цели и требования схемы

    1. Есть много продуктов, которые имеют 2 входа для разных источников питания, например, один для нормальной сети, один для генератора или другой сети, такой как серверы, маршрутизаторы и некоторое критическое оборудование, которое мы называем это резервные источники питания
    2. У меня есть оборудование, которое потребляет 3 ампера при 12 вольт постоянного тока, если я использую 2 передачи с 12 вольт, 3-амперный выход, который берет на себя ответственность, а какой ждет первой потери ?? Оба одинаковы по напряжению и силе тока, я не хочу, чтобы они работали вместе,
    3. Я хочу, чтобы второй блок питания был в режиме ожидания
    4. Просто простой вопрос: что произойдет, если я заменю батарею другим блоком питания на 12 вольт? Будет ли он работать как резервный или резервный источник питания?
    5. Спасибо за ваш ответ заранее. И если возможно, расскажите нам о модели диода и других компонентов на 12 вольт 3 ампера

    Конструкция

    По запросу, схема, описанная в приведенной выше ссылке, может быть изменена для работы с другим источником питания постоянного тока путем исключения батареи и связанных каскадов, как показано в следующей форме резервной схемы ИБП:

    Использование двух входов источника питания

    Как мы видим, схема предназначена для работы с парой источников питания блоки питания с идентичными характеристиками, так что при выходе из строя основного источника питания реле мгновенно переключается на дополнительный источник питания, обеспечивая бесперебойное питание подключенной нагрузки.

    Диод D1 гарантирует, что пока первичный источник питания активен, а реле находится в деактивированном положении, он подключается последовательно с D3, создавая большее прямое падение, чем диод первичного питания D4 … таким образом, позволяя первичному напряжению быть в команде и питании нагрузки.

    Однако, как только основной источник выходит из строя, D4 отключается, и на эту долю секунды D1 и D4 принимают на себя питание нагрузки, пока реле не переключится на обход D1 и включение полной номинальной мощности нагрузки.

    На следующей схеме показан метод, который позволяет включить батарею в предложенную резервную схему ИБП, а основной источник питания заменить солнечной панелью, что делает систему трехсторонней защищенной цепью ИБП.

    Использование источника питания с батареей

    Ссылаясь на схему, пока доступна солнечная энергия, реле остается активированным, обеспечивая отключение питающей сети 14 В от системы.

    Солнечная энергия тем временем заряжает аккумулятор, а также подключенную нагрузку через D1.

    Энергия батареи немного ниже, чем мощность солнечной панели, поэтому D2 остается деактивированным, так что только D1 может передавать солнечную энергию на подключенную нагрузку на выходе.

    Использование TIP122 для зарядки батареи постоянного тока

    TIP122 обеспечивает регулируемое и безопасное защищенное от перезарядки питание для батареи, которая заряжается исключительно через напряжение панели в дневное время.

    С наступлением ночи реле деактивируется в какой-то момент, когда солнечная энергия становится слишком слабой, чтобы удерживать реле в активном состоянии.

    Вышеупомянутое переключение мгновенно переключает питание от сети 14 В в систему, позволяя нагрузке переключаться на напряжение сети без прерывания.

    Питание от батареи гарантирует, что пока реле переключается с солнечной батареи на питание от сетевого адаптера, оно компенсирует кратковременный перерыв в подаче электроэнергии, подавая собственное питание на нагрузку и предотвращая даже микросекундный перерыв в питании. Загрузка.

    Батарея также образует третью «линию защиты» на случай одновременного отказа как первичного, так и вторичного источника питания, и всегда находится в режиме ожидания для рекомендуемой работы схемы резервного источника бесперебойного питания.

    Первую резервную схему ИБП, включающую два источника питания, можно лучше модифицировать, как показано ниже, здесь видно, что реле Н / З напрямую связано с нагрузкой, что обеспечивает нулевое падение напряжения в линии питания:

    Модем ИБП с использованием зарядного устройства TP4056 Li-IOn

    Если вы заинтересованы в изготовлении ИБП 5 В постоянного тока для вашего маршрутизатора с использованием высокопроизводительных зарядных устройств, таких как TP4056 и модули повышающего преобразователя, следующая конструкция может помочь: без реле, как указано ниже:

    О Swagatam

    Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель.Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
    Если у вас есть какой-либо вопрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

    .

    Расчет резистора и конденсатора в бестрансформаторных источниках питания

    В этом посте объясняется, как рассчитать номиналы резисторов и конденсаторов в цепях бестрансформаторных источников питания с использованием простых формул, таких как закон сопротивления.

    Анализ емкостного источника питания

    Прежде чем мы изучим формулу для расчета и оптимизации значений резистора и конденсатора в бестрансформаторном источнике питания, важно сначала подвести итог стандартной конструкции бестрансформаторного источника питания.

    Ссылаясь на схему, различным задействованным компонентам назначаются следующие конкретные функции:

    C1 — неполярный высоковольтный конденсатор, который вводится для снижения смертельного сетевого тока до желаемых пределов в соответствии со спецификацией нагрузки. Таким образом, этот компонент становится чрезвычайно важным из-за назначенной функции ограничения сетевого тока.

    D1 — D4 сконфигурированы как мостовая выпрямительная сеть для выпрямления пониженного переменного тока из C1, чтобы сделать выход подходящим для любой предполагаемой нагрузки постоянного тока.

    Z1 предназначен для стабилизации выхода до требуемых безопасных пределов напряжения.

    C2 устанавливается для фильтрации любых пульсаций постоянного тока и создания идеально чистого постоянного тока для подключенной нагрузки.

    R2 может быть дополнительным, но рекомендуется для устранения скачков напряжения при включении из сети, хотя предпочтительно этот компонент должен быть заменен термистором NTC.

    Использование закона Ома

    Все мы знаем, как работает закон Ома и как его использовать для поиска неизвестного параметра, когда известны два других.Однако при емкостном типе источника питания с особенностями и подключенными к нему светодиодами расчет тока, падения напряжения и резистора светодиода становится немного запутанным.

    Как рассчитать и вывести параметры тока и напряжения в бестрансформаторных источниках питания.

    После тщательного изучения соответствующих шаблонов я разработал простой и эффективный способ решения вышеуказанных проблем, особенно когда используемый источник питания является бестрансформаторным или включает конденсаторы PPC или реактивное сопротивление для управления током.

    Оценка тока в емкостных источниках питания

    Обычно бестрансформаторный источник питания выдает выходной сигнал с очень низкими значениями тока, но с напряжениями, равными приложенной сети переменного тока (пока она не будет загружена).

    Например, 1 мкФ, 400 В (напряжение пробоя) при подключении к сети 220 В x 1,4 = 308 В (после перемычки) будет производить максимальный ток 70 мА и начальное показание напряжения 308 Вольт.

    Однако это напряжение будет демонстрировать очень линейное падение по мере того, как выход будет загружен и ток будет поступать из резервуара «70 мА».

    Мы знаем, что если нагрузка потребляет все 70 мА, это означает, что напряжение упадет почти до нуля.

    Теперь, поскольку это падение линейно, мы можем просто разделить начальное выходное напряжение на максимальный ток, чтобы найти падения напряжения, которые могут возникнуть при различных величинах токов нагрузки.

    Следовательно, деление 308 В на 70 мА дает 4,4 В. Это скорость, с которой напряжение будет падать на каждый 1 мА тока, добавляемого к нагрузке.

    Это означает, что если нагрузка потребляет ток 20 мА, падение напряжения будет 20 × 4.4 = 88 вольт, поэтому на выходе теперь будет напряжение 308 — 62,8 = 220 вольт постоянного тока (после моста).

    Например, если светодиод мощностью 1 Вт, подключенный напрямую к этой цепи без резистора, будет показывать напряжение, равное прямому падению напряжения светодиода (3,3 В), это связано с тем, что светодиод потребляет почти весь ток, доступный от конденсатора. Однако напряжение на светодиоде не падает до нуля, потому что прямое напряжение — это максимальное заданное напряжение, которое может упасть на нем.

    Из приведенного выше обсуждения и анализа становится ясно, что напряжение в любом блоке питания несущественно, если ток выдачи мощности источника питания «относительно» низок.

    Например, если мы рассмотрим светодиод, он может выдерживать ток от 30 до 40 мА при напряжениях, близких к его «прямому падению напряжения», однако при более высоких напряжениях этот ток может стать опасным для светодиода, поэтому все дело в поддержании максимального тока равным максимально допустимому пределу допустимой нагрузки.

    Расчет номиналов резисторов

    При расчете значений последовательных резисторов со светодиодами вместо прямого использования стандартной формулы для светодиодов мы можем сначала использовать указанное выше правило.

    Это означает, что либо мы выбираем конденсатор, значение реактивного сопротивления которого обеспечивает только максимально допустимый ток для светодиода, и в этом случае можно полностью отказаться от резистора.

    Если емкость конденсатора велика при более высоких выходных токах, то, вероятно, как обсуждалось выше, мы можем включить резистор, чтобы снизить ток до допустимых пределов.

    Расчет резистора светодиода на 20 мА

    Пример: на показанной диаграмме емкость конденсатора дает 70 мА макс. ток, который может выдержать любой светодиод. Используя стандартную формулу светодиод / резистор:

    R = (напряжение питания VS — прямое напряжение светодиода VF) / ток светодиода IL,
    = (220 — 3.3) /0.02 = 10.83K,

    Однако значение 10.83K выглядит довольно огромным и значительно снизит яркость светодиода …. тем не менее расчеты выглядят абсолютно корректными …. так что мы упускаем что-то здесь ??

    Я думаю, что здесь напряжение «220» может быть неправильным, потому что в конечном итоге светодиоду потребуется всего 3,3 В …. так почему бы не применить это значение в приведенной выше формуле и не проверить результаты? Если вы использовали стабилитрон, то здесь можно было бы применить значение стабилитрона.

    Хорошо, мы снова.

    R = 3,3 / 0,02 = 165 Ом

    Теперь это выглядит намного лучше.

    Если вы использовали, скажем, стабилитрон 12 В перед светодиодом, формулу можно рассчитать следующим образом:

    R = (напряжение питания VS — прямое напряжение светодиода VF) / ток светодиода IL,
    = (12 — 3.3) / 0,02 = 435 Ом,

    Следовательно, номинал резистора для безопасного управления одним красным светодиодом будет около 400 Ом.

    Определение тока конденсатора

    Во всей бестрансформаторной конструкции, рассмотренной выше, C1 является одним из важнейших компонентов, размеры которого необходимо правильно подобрать, чтобы выходной ток от него был оптимально оптимизирован в соответствии со спецификацией нагрузки.

    Выбор конденсатора высокой емкости для относительно меньшей нагрузки может увеличить риск чрезмерного импульсного тока, проникающего в нагрузку и вызывающего ее более раннее повреждение.

    Правильно рассчитанный конденсатор, напротив, обеспечивает контролируемый бросок скачка напряжения и номинальное рассеивание, обеспечивая адекватную безопасность для подключенной нагрузки.

    Использование закона Ома

    Величина тока, которая может быть оптимально допустимой через бестрансформаторный источник питания для конкретной нагрузки, может быть рассчитана с использованием закона Ома:

    I = V / R

    , где I = ток, В = Напряжение, R = Сопротивление

    Однако, как мы видим, в приведенной выше формуле R является нечетным параметром, поскольку мы имеем дело с конденсатором в качестве элемента ограничения тока.

    Чтобы взломать это, нам нужно получить метод, который будет переводить значение ограничения тока конденсатора в омах или единицах сопротивления, чтобы можно было решить формулу закона Ома.

    Расчет реактивного сопротивления конденсатора

    Для этого мы сначала выясняем реактивное сопротивление конденсатора, которое можно рассматривать как эквивалент сопротивления резистора.

    Формула для реактивного сопротивления:

    Xc = 1/2 (pi) fC

    , где Xc = реактивное сопротивление,

    pi = 22/7

    f = частота

    C = емкость конденсатора в фарадах

    Результат, полученный по приведенной выше формуле, выражается в Омах, которые можно напрямую подставить в наш ранее упомянутый закон Ома.

    Давайте решим пример для понимания реализации приведенных выше формул:

    Давайте посмотрим, какой ток конденсатор 1 мкФ может выдать на конкретную нагрузку:

    У нас в руках следующие данные:

    pi = 22/7 = 3,14

    f = 50 Гц (частота переменного тока сети)

    и C = 1 мкФ или 0,000001F

    Решение уравнения реактивного сопротивления с использованием приведенных выше данных дает:

    Xc = 1 / (2 x 3,14 x 50 x 0,000001)

    = 3184 Ом приблизительно

    Подставив это эквивалентное значение сопротивления в формулу закона Ома, мы получим:

    R = V / I

    или I = V / R

    Предполагая V = 220 В (поскольку конденсатор предназначен для работы с напряжением сети.)

    Получаем:

    I = 220/3184

    = 0,069 ампер или 69 мА приблизительно

    Аналогичным образом можно рассчитать другие конденсаторы, зная их максимальную пропускную способность или номинальный ток.

    Вышеупомянутое обсуждение всесторонне объясняет, как можно рассчитать ток конденсатора в любой соответствующей схеме, особенно в бестрансформаторных емкостных источниках питания.

    ВНИМАНИЕ: ВЫШЕУКАЗАННАЯ КОНСТРУКЦИЯ НЕ ИЗОЛИРУЕТСЯ ОТ СЕТИ, ПОЭТОМУ ВСЕ УСТРОЙСТВО МОЖЕТ БЫТЬ ПЛАВЫМ С СМЕРТЕЛЬНОЙ ВХОДНОЙ СЕТЬЮ, БУДЬТЕ ОЧЕНЬ ОСТОРОЖНЫ ПРИ ПЕРЕКЛЮЧЕНИИ ПОЛОЖЕНИЯ.

    О Swagatam

    Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
    Если у вас есть какой-либо вопрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

    .Схемы сглаживания конденсаторов

    и расчеты »Электроника

    Резервуарные конденсаторы используются для сглаживания необработанной выпрямленной волны в источнике питания — важно выбрать правильный конденсатор с правильным значением и номинальным током пульсаций.


    Пособие по схемам источника питания и руководство Включает:
    Обзор электронных компонентов источника питания
    Линейный источник питания
    Импульсный источник питания

    Защита от перенапряжения
    Характеристики блока питания
    Цифровая мощность
    Шина управления питанием: PMbus
    Бесперебойный источник питания


    В источнике питания, будь то линейный источник питания или импульсный источник питания с использованием источника питания переменного тока и диодных выпрямителей, необработанный выпрямленный выход обычно сглаживается с помощью накопительного конденсатора перед подачей на какие-либо регуляторы или другие подобные электронная схема.

    Алюминиевые электролитические конденсаторы

    идеально подходят для работы в качестве сглаживающих конденсаторов, поскольку многие электролитические компоненты способны обеспечить достаточно высокую емкость и выдерживать уровень пульсаций тока, необходимый для сглаживания формы волны.

    По сути, схема сглаживания заполняет основные провалы в необработанной выпрямленной форме волны, так что схема линейного регулятора или импульсного источника питания может работать правильно. Они изменяют форму волны от той, которая изменяется от нуля до пикового напряжения в течение цикла входящей формы волны мощности, и меняют ее на такую, где изменения намного меньше.По сути, они сглаживают форму волны, и отсюда и название.

    Поскольку сглаживающие конденсаторы используются как в источниках питания с линейным стабилизатором, так и в импульсных источниках питания, они составляют важную часть многих из этих электронных схем.

    Двухполупериодный выпрямитель со сглаживающим конденсатором

    Основы сглаживания конденсатора

    Конденсаторное сглаживание используется для большинства типов источников питания, будь то линейный регулируемый источник питания, импульсный источник питания или даже просто сглаженный и нерегулируемый источник питания.

    Типичный электролитический конденсатор, используемый для сглаживания

    Необработанный постоянный ток, подаваемый диодным выпрямителем сам по себе, будет состоять из серии полусинусоидальных волн с напряжением, изменяющимся от нуля до √2-кратного среднеквадратичного напряжения (без учета диодных и других потерь).

    Форма волны такого рода не будет использоваться для питания схем, потому что любые аналоговые схемы будут иметь огромный уровень пульсации, наложенной на выход, и любые цифровые схемы не будут работать, потому что питание будет отключаться каждые полупериод.

    Конденсаторное сглаживание обеспечивает правильную работу следующих ступеней линейно регулируемого источника питания или импульсного источника питания.

    Для сглаживания выхода выпрямителя используется накопительный конденсатор, размещенный на выходе счетчика и параллельно нагрузке.

    Сглаживание работает, потому что конденсатор заряжается, когда напряжение выпрямителя превышает напряжение конденсатора, а затем, когда напряжение выпрямителя падает, конденсатор обеспечивает требуемый ток из своего накопленного заряда.

    Таким образом, конденсатор может обеспечивать заряд, когда он не поступает от выпрямителя, и, соответственно, напряжение изменяется значительно меньше, чем при отсутствии конденсатора.

    Конденсаторное сглаживание не обеспечивает полной стабильности напряжения, всегда будет некоторое изменение напряжения. Фактически, чем выше номинал конденсатора, тем больше сглаживание, а также чем меньше потребляемый ток, тем лучше сглаживание.

    Сглаживающее действие накопительного конденсатора

    Следует помнить, что единственный путь разрядки конденсатора, помимо внутренней утечки, — это через нагрузку к выпрямителю / системе сглаживания.Диоды предотвращают обратный ток через трансформатор и т. Д.

    Еще один момент, о котором следует помнить, заключается в том, что сглаживание конденсатора не дает никакой формы регулирования, и напряжение будет варьироваться в зависимости от нагрузки и любых изменений на входе.

    Регулирование напряжения может быть обеспечено линейным регулятором или импульсным источником питания.

    Емкость сглаживающего конденсатора

    При выборе емкости конденсатора необходимо выполнить ряд требований. В первом случае значение должно быть выбрано так, чтобы его постоянная времени была намного больше, чем временной интервал между последовательными пиками выпрямленного сигнала:

    Где:
    R нагрузка = полное сопротивление нагрузки для источника питания
    C = значение емкости конденсатора в фарадах
    f = частота пульсаций — это будет вдвое больше линейной частоты, чем используется двухполупериодный выпрямитель.

    Сглаживающий конденсатор пульсации напряжения

    Поскольку на выходе выпрямителя, использующего схему сглаживающего конденсатора, всегда будет некоторая пульсация, необходимо иметь возможность оценить приблизительное значение. Чрезмерное указание емкости конденсатора приведет к увеличению стоимости, размера и веса, а недостаточное указание приведет к снижению производительности.

    Пульсации от пика до пика для выходного сигнала сглаживающего конденсатора в источнике питания (полная волна)

    На приведенной выше диаграмме показаны пульсации для двухполупериодного выпрямителя со сглаживанием конденсатора.Если бы использовался полуволновой выпрямитель, то половина пиков была бы потеряна, а пульсации были бы примерно вдвое больше напряжения.

    Для случаев, когда пульсации мала по сравнению с напряжением питания — что почти всегда имеет место — можно рассчитать пульсации, зная условия цепи:

    Двухполупериодный выпрямитель

    Полупериодный выпрямитель

    Эти уравнения обеспечивают более чем достаточную точность. Хотя разряд конденсатора для чисто резистивной нагрузки является экспоненциальным, погрешность, вносимая линейным приближением, очень мала для низких значений пульсаций.

    Также стоит помнить, что вход регулятора напряжения — это не чисто резистивная нагрузка, а нагрузка с постоянным током. Наконец, допуски электролитических конденсаторов, используемых для сглаживающих схем выпрямителя, велики — в лучшем случае ± 20%, и это скроет любые неточности, вносимые допущениями в уравнениях.

    Пульсация тока

    Двумя основными характеристиками конденсатора являются его емкость и рабочее напряжение. Однако для приложений, где могут протекать большие уровни тока, как в случае сглаживающего конденсатора выпрямителя, важен третий параметр — его максимальный ток пульсации.

    Ток пульсации не равен току питания. Есть два сценария:

    • Ток разряда конденсатора: В цикле разряда максимальный ток, подаваемый конденсатором, возникает, когда выходной сигнал схемы выпрямителя падает до нуля. В этот момент весь ток в цепи подается конденсатором. Это равно полному току цепи.

      Пиковый ток, подаваемый конденсатором в фазе разряда

    • Ток зарядки конденсатора: В цикле зарядки сглаживающего конденсатора конденсатор должен заменить весь потерянный заряд, но этого можно добиться только тогда, когда напряжение выпрямителя превышает напряжение на сглаживающем конденсаторе.Это происходит только в течение короткого периода цикла. Следовательно, ток в этот период намного выше. Чем больше емкость конденсатора, тем лучше он снижает пульсации и тем короче период заряда.

      Более короткое время зарядки приводит к очень большим уровням пикового тока, поскольку сглаживающий конденсатор должен поглотить достаточный заряд для периода разряда за очень короткое время.

      Период заряда конденсатора источника питания

    Пи-секционные сглаживающие сети

    В некоторых приложениях линейный регулятор напряжения не будет использоваться, может потребоваться улучшенная форма сглаживания.Это может быть обеспечено использованием двух конденсаторов и последовательной катушки индуктивности или резистора.

    Подход сглаженного источника питания используется в некоторых высоковольтных системах и в некоторых других специализированных областях, но он не так распространен, как источники питания с линейным регулированием и импульсные источники питания, которые обеспечивают гораздо лучшее регулирование и сглаживание.

    Этот подход также можно увидеть во многих старинных беспроводных устройствах, где использование линейно регулируемого источника питания было невозможно.

    Пи-секционный сглаживающий фильтр

    Существует два варианта сглаживающей системы Пи-секции.При наличии двух конденсаторов между линией и землей последовательным элементом служил индуктор или резистор. Катушка индуктивности стоила намного дороже и обеспечивала лучшую производительность, но резистор был гораздо более дешевым вариантом, хотя он рассеивал больше энергии.

    Сглаживающие конденсаторы являются важными элементами как линейных источников питания, так и импульсных источников питания, и поэтому они широко используются.

    При выборе емкостного конденсатора для сглаживания в источниках питания важно не только значение емкости для обеспечения требуемого снижения пульсаций напряжения, но также очень важно гарантировать, что номинальный ток пульсаций конденсатора не будет превышен.Если потребляется слишком большой ток, конденсатор нагревается, и его ожидаемый срок службы сокращается, или в крайних случаях он может выйти из строя, иногда катастрофически.

    Другие схемы и схемотехника:
    Основы операционных усилителей
    Схемы операционных усилителей
    Цепи питания
    Конструкция транзистора
    Транзистор Дарлингтона
    Транзисторные схемы
    Схемы на полевых транзисторах
    Условные обозначения схем

    Возврат в меню проектирования схем. . .

    .

    Основы — Документация — CircuitLab

    Основы

    Режим сборки

    Редактор всегда запускается в режиме сборки. Вы можете переключиться в режим моделирования, нажав кнопку «Моделировать» на нижней панели инструментов.

    Щелкните компонент в поле сборки, чтобы выбрать его, а затем щелкните где-нибудь в сетке, чтобы вставить его в схему.

    Дважды щелкните любой компонент в вашей цепи, чтобы вызвать соответствующий редактор параметров.

    Удерживая нажатой клавишу Ctrl при щелчке и перетаскивании сетки, вы сможете панорамировать область просмотра.Использование колесика мыши увеличивает масштаб.


    (Примечание: пожалуйста, не удерживайте Ctrl при нажатии на колесо мыши, так как это обычно приводит к тому, что браузер пытается масштабировать самостоятельно. CircuitLab несовместим с масштабированием браузера и в настоящее время не имеет возможности определить это состояние.)

    Земля

    Каждое напряжение в CircuitLab рассчитывается относительно узла земли ( GND ), который по определению равен 0 вольт. Это означает, что каждая схема должна иметь хотя бы один GND-элемент , иначе схема не будет имитировать.

    Концепция заземления в симуляторе схем похожа, но не идентична концепции электрического заземления в физическом мире. В реальной жизни незаземленные цепи с батарейным питанием работают нормально, потому что для схемы имеют значение только относительные напряжения. Однако внутри имитатора схемы (или даже при решении схемы на бумаге!) Мы должны выбрать один узел в качестве ориентира, чтобы рассчитать напряжения на других узлах.

    Узлы

    Узел в электрической цепи — это место, где встречаются два или более элемента схемы.Узел в CircuitLab — это то же самое: точка, в которой два или более элемента соединены проводом. По определению, две конечные точки элементов, соединенных проводом, имеют одинаковое напряжение.

    Совершенно верно (и часто более компактно) соединять две или более конечных точек элементов схемы вместе без явного протягивания провода между ними.

    Именованные узлы

    Часто очень полезно (и это хорошая практика) давать имена определенным узлам в вашей схеме.Это можно сделать с помощью элемента схемы Name Node . Name Node может быть сброшен на провод или непосредственно на конечную точку любого элемента схемы.

    Вы можете «соединить» два узла в своей схеме, назвав их одинаковыми именами. Назначение двух узлов одинакового имени эквивалентно рисованию провода между двумя узлами.

    Допустимо иметь более одного имени на одном узле. В этом случае на узел можно ссылаться по любому из его явно созданных имен.

    Если узлу не присвоено имя с использованием элемента Name Node , тогда ему назначается имя CircuitLab. Неименованные узлы будут иметь префикс и . Не следует полагаться на эти автоматически назначаемые имена, чтобы они оставались согласованными, пока вы продолжаете работать над своей схемой, поэтому рекомендуется называть узлы, напряжения которых вы хотите измерить или построить.

    Вольтметр и амперметр

    Элементы вольтметра и амперметра можно использовать для отображения напряжения или тока через элемент на схеме.Вы можете дважды щелкнуть элемент вольтметра или амперметра, чтобы открыть окно параметров, где вы можете выбрать «Показать напряжение» или «Показать ток». Это приведет к отображению постоянного напряжения на вольтметре или постоянного тока через амперметр рядом с элементом. Эти значения будут обновляться всякий раз, когда вы запускаете моделирование постоянного тока, и будут отображаться при экспорте вашей схемы.

    Примечание. Отображаемые значения будут обновляться только при запуске моделирования постоянного тока, поэтому новое моделирование постоянного тока необходимо запускать всякий раз, когда схема изменяется, чтобы отображаемые значения были точными.

    Удобные для человека входы

    CircuitLab позволяет использовать удобные для человека метрические префиксы для всех полей ввода чисел. Например, вы можете ввести «1k» для сопротивления вместо «1000» или «22p» вместо «22e-12» (что тоже работает!).

    Таблица префиксов
    Префикс 10 n
    T 12
    G 9
    M 6
    k или K 3
    m -3
    u-6
    n-9
    p-12
    f-15


    (Примечание: если вы привыкли к SPICE, где вводы нечувствительны к регистру, а «m» и «M» означают «милли», обратите внимание, что CircuitLab отличается и следует стандартным префиксам SI.Заглавная буква «М» означает «Мега», или 10 +6 , а «м» в нижнем регистре означает милли, или 10 -3 .)

    Вывод на график

    У каждого типа моделирования есть отдельное окно выходных данных, где вы можете выбрать, что вы хотите построить. Когда активен тип моделирования (поле аккордеона раскрыто), вы можете щелкнуть любой провод или Node Name , чтобы построить график напряжения на этом узле. Нажатие на клемму элемента схемы вызовет отображение тока на клемме, а также напряжения на клемме.Щелчок в точке, где встречаются несколько элементов схемы, приведет к отображению всех токов, идущих в элементы, а также напряжения в узле, где они встречаются.

    В некоторых случаях, когда вы щелкаете мышью вокруг своей схемы, чтобы выбрать выходы, вы можете захватить больше выходов, чем планировали. В этом случае рекомендуется просто удалить выражения, которые вам не интересны, чтобы ваши графики были чистыми.

    Вы также можете создавать собственные выражения.

    Щелкните и перетащите в пределах графика, чтобы увеличить масштаб до области графика.Дважды щелкните график, чтобы восстановить исходный масштаб.

    Перетащите вертикальные и горизонтальные курсоры на график, чтобы вычислить математические функции, такие как средние и интегралы.

    Моделирование постоянного тока

    Моделирование постоянного тока пытается найти стабильное решение постоянного тока для вашей схемы. Когда присутствуют изменяющиеся во времени компоненты, их долговременное поведение приближается — например, конденсаторы становятся разомкнутыми цепями, а катушки индуктивности — короткими замыканиями. После выполнения DC Solve вы можете навести указатель мыши на части ваших схем, чтобы увидеть токи и напряжения в правом нижнем углу экрана.

    Моделирование постоянного тока аналогично исследованию цепи мультиметром.

    Моделирование развертки постоянного тока

    Развертка по постоянному току построит решение по постоянному току вашей схемы для различных значений параметра элемента схемы. Вы можете просмотреть любой числовой параметр любого элемента схемы в вашей схеме.

    Параметр, подлежащий сканированию, указывается в форме ИМЯ.ПАРАМ, где ИМЯ — это имя элемента схемы, а ПАРАМ — имя параметра.Например, переход по V1.V будет проходить по параметру V элемента схемы с именем V1.

    Развертка по постоянному току аналогична выполнению измерений при использовании регулируемого источника питания или настройке потенциометра. (Конечно, в среде CircuitLab можно экспериментировать с гораздо более широким диапазоном параметров!)

    Моделирование во временной области

    Моделирование во временной области выполняет переходный анализ вашей схемы за определенный период времени.

    CircuitLab использует динамическую модель элементов в вашей схеме, рассчитывая напряжения и токи в вашей цепи на каждом временном шаге.Это означает, что очень важно выбрать подходящий временной шаг для моделирования переходных процессов. Если ваш временной шаг слишком велик, динамическая модель будет неточной, и симуляция потенциально может не выглядеть как реальная схема. Если ваш временной шаг слишком мал, симуляция вашей схемы может занять слишком много времени.

    Хорошее практическое правило при проведении анализа переходных процессов — выбирать временной шаг в 10 раз быстрее, чем самый быстрый сигнал в вашей симуляции.Например, если самым быстрым источником в вашей симуляции является синусоида с частотой 1 кГц, хорошей отправной точкой будет установка временного шага на 0,1 м (0,1 миллисекунды).

    Моделирование переходных процессов аналогично использованию осциллографа для наблюдения за цепью — наблюдения за полным нелинейным поведением в широком диапазоне временных масштабов.

    Моделирование в частотной области

    Частотное моделирование выполняет небольшой анализ сигнала вашей схемы. Вход может быть любым источником напряжения или источника тока. (Примечание: входом должно быть имя элемента, например «V1», а не имя узла.) CircuitLab превращает этот выбранный вход в синусоидальную волну с величиной 1 (по умолчанию) и будет сканировать частоту с выбранного начала. частоту до конечной частоты в Герцах.

    Линеаризованная модель вашей схемы с малым сигналом генерируется из рабочей точки постоянного тока. В зависимости от вашей схемы эта модель может быть точной только для очень слабых сигналов, поэтому анализ в частотной области обычно дополняется анализом во временной области для выявления нелинейных эффектов.

    Сообщаемые выходные напряжения и токи представляют собой величину напряжения или тока относительно входа, который по умолчанию имеет величину 1. Если ваш вход является источником напряжения, и вы измеряете напряжение другого узла в режиме частотной области, величина равна безразмерное усиление (вольт / вольт), и любой измеряемый вами ток является крутизной (амперы / вольт). Точно так же, если ваш вход является источником тока, то любой измеряемый ток является безразмерным усилением (амперы / ампер), а любое измеряемое вами напряжение является трансимпедансом (вольт / ампер).

    Существует три разрешенных формы спецификации источника ввода:

    • V1 — указывает на один источник входного сигнала с именем V1, с величиной 1 и фазой 0. Это эквивалентно «V1 1 0».
    • V1 10 90 — указывает на единственный входной источник с именем V1, комплексный вектор с величиной 10 и фазой 90 градусов.
    • V1 10 90 V2 1 0 — указывает два источника входного сигнала: V1 (величина 10, фаза 90 градусов) и V2 (величина 1, фаза 0).В список ввода можно включить дополнительные источники помимо двух.

    Выходы V (…), I (…) и P (…) моделирования в частотной области являются комплексными числами — они имеют действительную и мнимую составляющие или величину и фазу. Этими комплексными величинами можно управлять с помощью различных выражений, таких как REAL (x), IMAG (x), MAG (x), PHDEG (x) и других.

    Курсоры графиков и математические функции

    Вы можете разместить до двух вертикальных и двух горизонтальных линий курсора на каждом графике.Эти линии курсора можно использовать для измерения абсолютной разницы между любыми двумя точками на графике. Положение двух курсоров также используется для вычисления различных математических функций, включая среднее, среднеквадратическое (RMS) и целое значения.

    Чтобы разместить новую строку курсора, наведите указатель мыши на края области сетки, где должны появиться две зеленые линии. Просто щелкните и перетащите линию курсора, чтобы разместить ее на графике. Переместите линию курсора, щелкнув прямоугольную ручку в середине линии.Чтобы удалить линию курсора, просто перетащите ее за пределы области сетки, и она исчезнет.

    Чтобы применить одну из встроенных математических функций к определенной кривой, щелкните ее правой кнопкой мыши в легенде и выберите нужный расчет из контекстного меню. Результат расчета будет отображаться в информационном поле в нижнем левом углу графика. Чтобы удалить примененную функцию, щелкните значок «X», который появляется рядом с ней в нижнем левом информационном поле.


    «Вернуться к содержанию

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *