恒定电流,恒定功率和恒定阻抗负载


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我一直在寻找有关恒定功率,恒定电流和恒定阻抗/电阻负载的信息,这里有一些有关恒定电流负载的信息,但是很少能真正解释恒定功率和恒定阻抗。

因此,如果我犯错了,请纠正我,以尝试定义我对该主题的理解:

  • 恒定电流负载是这样一种负载,它改变其内部电阻以实现恒定电流,而与所馈送的电压无关(在一定程度上),因此功率将发生变化。

  • 我假设功率负载恒定,它的电阻也会变化,因此功率(或电压和电流乘积)总是相同的,而与所汲取的电压或电流无关。

那么恒定的阻抗/电阻负载呢?这是否意味着电压,电流都会变化,因此功率也会变化?阻抗或电阻会保持不变吗?

而且,如果我们正在使用交流电,那么我还假定此设置对于特定范围内的所有频率均有效。

现在,在更常规的情况下,当我们谈论每天的常规负载时,例如,计算机内部的电源为主板和外围设备供电,或立体声内部的线性电源为内部组件供电。我们是在谈论变化的电流,功率和阻抗负载吗?

如何确定负载是恒定电流,功率还是阻抗?

非常感谢你!

Answers:


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恒定功率负载会随着输入电压的变化而改变其阻抗,以保持功率恒定。恒定阻抗负载就像电阻一样,只是呈现不变阻抗的负载。一个L-垫是用来改变扬声器的输出电平,同时保持恒定的阻抗负载的放大器。

恒定功率负载的一个很好的例子是开关稳压器。由于必须维持负载中的功率,因此即使电源改变电压,它也必须从其电源汲取相同的功率。
这也是负阻抗的一个示例,因为为了保持输出功率,如果电压下降,则电流必须上升(与电流和电压彼此上升/下降的标准电阻相反)

这是一个由LT1377升压开关稳压器制成的示例电路:

恒定功率负载

这是模拟:

恒功率仿真

输入电压V(in)(蓝色迹线)以4V开始,然后逐渐上升至10V。我们可以看到在〜1W的功率(红色曲线)保持不变,在在输入6V的变化(因为它的意思是代表“现实生活”,而不是100%的效率,它并不完美,但它是非常接近),
我们也可以看到动态负电阻特性(绿色曲线),这是由于输入电流随电压升高而下降。当电压从4V上升到10V时,Tt从〜300mA降至〜120mA-不要被减号所混淆,这只是LTSpice中的测量方向。
动态电阻斜率可以通过(4V-10V)/(300mA-120mA)=-3.3.3Ω粗略计算得出。换一种说法,6V /-33.3Ω= -180mA。


非常感谢您的回答,这确实是说明性的。但是我有一个问题,当我们说负阻抗时,我可以理解当电压降低时电流会升高的事实,但是这到底是怎么回事,这实际上意味着阻抗降低了,从而允许更大的电流通过。电流,因此被认为是负的(因为阻抗降低了)?
2012年

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@JoeM-参见编辑,我的意思是跟踪是当前的(对不起)。负阻抗的斜率与正阻抗的斜率相反,因此我们可以通过测量斜率两点之差来测量(动态,即变化时)阻抗。阅读Wiki并查看NIC(负阻抗转换器)
Oli Glaser 2012年

再次感谢Oli,即时通讯仍在努力围绕您提供的Wiki链接。但是我想我有了负阻抗的想法。负阻抗转换器看起来很像非反相放大器,但带有一个额外的反馈电阻。
2012年

是的,NIC实际上也有相反方向的电流(从“负载”流向电源),因此它是静态负电阻(例如,您可以在一个点进行测量并获得负值)。负电阻斜率,但电流为正(例如,从电源到负载的电流)真正的负电阻表示能量的来源。尝试在链接的图形上绘制一些IV曲线分量。
Oli Glaser

..并与负值版本进行比较(相反的斜率,以及在相反象限中为真负电阻的情况)
Oli Glaser 2012年

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您认为恒定电流,功率和阻抗负载是正确的。但是,大多数负载并不是很好且不可预测。某些负载可能看起来像是电阻元件,例如加热元件,但许多负载具有各种螺旋特性或会动态变化。例如,开关电源的输入在很大程度上看起来像负电阻,因为它们大多是恒定功率。有时,电源电路经过专门设计,可向输入提供一定的负载曲线。具有功率因数校正功能的交流至直流电源就是一个很好的例子。

要确定未知负载的特性,必须对其进行测量。但请记住,许多负载不会归类为整洁的类别,例如恒定电流,功率或电阻。例如,以微控制器为例。它的特性可以根据其内部功能以及如何驱动输出引脚而迅速而迅速地改变。


因此,基本上,大多数负载会变化吗?这意味着有时会是恒定电流,功率和阻抗的组合吗?
2012年

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@JoeM:或更准确地说,没有一种特殊情况。恒定的xxx负载对于数学分析很有用,但在现实世界中很少发生。电阻可以产生良好的恒定电阻负载,但是除了用作加热器外,它的用途不多。切换器的输入往往是恒定功率,但在整个负载范围内通常会有很大的偏差。恒定电流是非常罕见的,除非是为此专门设计的。
奥林·拉斯洛普
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