-6电源和电流源及其等效变换.ppt

理想电压源及其外特性如下图所示，输出电压与输出电流I的大小无关，是一条U=US的水平直线，所以也简称恒压源。 * 1-6 电压源和电流源及其等效变换 一、电压源 ?电压源模型如图所示 端电压U0＝US。 (2)接入负载RL后： (3)短路时（U=0）： (1)开路时： 输出电流I＝0 ， (b) (a) 电压源的外特性——电压源的端电压U随输出电流I 变化的曲线。如图（a）、（b）所示。 （1）电压源的R0一般比较小，正常工作（I＜IN）时， 电压U只稍有降低。如下图（a）所示。 一、电压源 （2）理论上，如果允许电流I一直增大到短路电流ISC，电源的端电压将降低到零。整个外特性曲线如图（b）所示。 (b) (a) 一、电压源 一、电压源 两个US值不同的理想电压源绝对不允许并联。 例题 有一电压源，开路电压U0=110V，额定电流IN=10A，满载时端电压UN=104.5V。求：（1）恒压源的电压US和内阻； （2）满载时电压降低的百分数和短路电流。 解 短路电流 （1）电压 因为 所以内阻 （2）满载时电压降低的百分数 二、电流源 电流源的模型如图所示 输出电流I＝IS，端电压U＝0 （2）接入负载RL后： （3）负载开路时（I=0）： （1）负载RL短路时： (a) (b) 输出电流和端电压的关系： 输出电流I减小，端电压U增大。输出电压取决于负载RL。 电流源的外特性如下图所示，图（b）加大了电压坐标轴单位长度所代表的电压值，画出了整个外特性曲线。 二、电流源 理想电流源及其外特性如下图所示。 输出电流I与输出电压U的大小无关，I＝IS，是一条I＝IS的垂直线，所以也简称恒流源。 二、电流源 两个IS值不同的理想电流源绝对不允许串联。 电压源和电流源等效变换的条件：外特性完全相同，如图（b）所示。由于外特性均为直线，只要两者的开路电压U0和短路电流ISC相同即可。 三、电压源和电流源的等效变换 （2）电流源的并联内阻等于电压源的串联内阻R0=R0，保证开路电压相同。 电压源模型变换成等效电流源模型 （1）源电流 　，IS参考方向从US负极指向正极（图中b指向a），保持短路电流ISC相同。 三、电压源和电流源的等效变换 电流源模型变换为等效电压源模型 （1）电压源US=R0IS，US参考极性的电位升方向和IS 参考方向相同，保持开路电压U0相同。 （2）内阻相等R0=R0，保持短路电流相同。 说明： （1）等效电源模型内部并不等效。 （2）理想电压源（R0=0）和理想电流源（R0=∞） 之间不能进行等效变换。 （3）电压源和电流源的等效变换主要用于电路模型 的分析计算，不能用于实际电路中实际电源的 配置和使用。 电流源模型变换为等效电压源模型 例 题 电路如图（a）所示，IS=5A，US=100V，R1=R2=2.5Ω，R3=10Ω。求：各支路电流和电源输出功率。 解 和IS串联的R1可先不考虑。IS和R3搭配成电流源，变成等效电压源，其内阻 如图(b)所示按等效公式： 从回路电压方程求出: 　电位升的参考极性和IS参考方向一致 。 因此图（a）电路中 恒流源端电压为： 恒流源输出功率为： 恒压源输出功率为： 改变R1阻值只改变U1和恒流源的输出功率，不影响恒流源支路的外部电路的工作状态。