多频率电源下的最大功率传输问题研究.pdf

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1、ISSN1002-4956第31卷第5期20i4年5月．——CN11—2034／TVo1．31No．5May．2014多频率电源下的最大功率传输问题研究曹倩玉，刘子溪，范诗辰，吴援明(电子科技大学光电信息学院，四川成都611731)摘要：容性负载和感性负载的电抗随频率而变，因此在不同频率下负载获得的最大功率不能简单相加。该文运用Muhisim仿真软件和Matlab探讨了2个和3个不同频率源单独作用及同时作用时传递的最大功率和此时的负载阻抗值，并探讨了此问题的困难和意义。关键词：多频率电源；最大功率传输；单独作用；同时作用中图分类号：TN702文献

2、标志码：A文章编号：1002—4956(2014)5—0058—03验实me⋯Discussiononmaximumpowertransferproblems技【兰undermultiplefrequencypowersupply术CaoQianyu，LiuZixi，FanShichen，WuYuanming与d(Schoolof0ptoelectronicInformation，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina，Chengdu611731，China)管№a理eAbstract．

3、Thecapacitiveloadandinductiveloadreactancecanbechangedwithfrequencies，therefore，underdifferentfrequencies，themaximumloadpowercannotbeobtainedbysimpleaddition．ThispaperusesthesimulationsoftwareMuhisimandMatlabtoamaximumpoweroftwoandthreedifferentfrequencysourceactingaloneandat

4、thesametimepassedandtheloadimpedance，andthedifficultyandsignificanceoftheproblemarediscussed．Keywords：multiplefrequencypowersupply；maximumpowertransfer；actingalone；actingatthesametime在实际环境下，往往需要容性或感性负载在不同频率源的条件下都获得最大功率，学生仅用所学知识很难推导出不同频率源同时作用条件下获得最大功率时的负载阻抗值及最大功率值。所以，本文以例题的形式运

5、用Muhisim和Matlab软件来得出结论。12个不同频率源作用1．1单独作用时传输的最大功率如图1所示的电路中，已知U(f)=10f2cost+5√2cos(2t)。研究该单口网络向外传输的最大平均图1单口网络功率[。当负载阻抗Z一2。=(0．5-j0．5)Q时，最大输出功(1)“1(￡)一10√2COSt单独作用时有：率P。为【=厂／V一辈可×10Z0。一5√45。／w一一25．。。z。(j1)／a===一(0．5+j0．5)1十11(2)“()一5os(2t)单独作用时有：收稿日期：2013—10—25修改日期：2013—12-22。z／

6、V—竿x5Zo。一226·6。作者简介：曹倩玉(1994一)，女，内蒙古包头，在校学生通信作者：吴援明(1966一)，男。湖北浠水，教授，电子科技大学光电信z。(j2)／a一Q一(0·8+j0·4)息学院副院长，主要从事光电信息处理方面的教学和科研工作．当负载阻抗Z。一2。一(o．8一i0．4)Q时，输出最大功60实验技术与管理表23个电源时可变电阻和可变电容取值比1F电容值比例／1n电阻取值比例／P／w9．9569．7059．6799．9659．8677．8366．9146．940图53个电源作用下的单口网络7．31O8．3l5(2)2()一5

7、42cos(2t)单独作用时有：6．479。cz／V一竿×5Zo。一z,／gZ26．6。7．15275．374Zo(j2)／a一Q一(0．8+jO．4)6．1496．175当负载阻抗Z。一之。一(0．8-jO．4)g2时，有由数据可知，当负载阻抗在Z一(0．7-j0．5)Q附P2max／w：：：_6．25近时，负载获得的功率明显增大，为75．374W，大于3(3)U。(￡∞)一∞10∞~／-2c如os(∞3t)如单独如作们用们时有蚰：∞∞∞∞∞个频率源单独作用时的最大功率之和。c，。。／V—竿×10o。一3vz]~Zarctan133探讨该问题的

8、困难(j3)／Q一一o．9+jo．3(1)在做仿真时，负载中可变电容和可变电感的取值范围无法确定。当负载阻抗Zl一之。一(0．9-jO．