电源及其等效变换ppt课件.ppt

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1、1.6电压源和电流源一、理想电压源：电源两端电压为uS，其值与流过它的电流i无关。1.特点：(a)电源两端电压由电源本身决定，与外电路无关；(b)通过它的电流由外电路决定。直流：uS为常数交流：uS是确定的时间函数，如uS=Umsint电路符号R10VUIuSi设:Us=10V2R1当R1R2同时接入时：I=10A当R1接入时：I=5A则：R22例:电路如图IUs+_U+_2.伏安特性US(1)若uS=US，即直流电源，则其伏安特性为平行于电流轴的直线，反映电压与电源中的电流无关。(2)若uS为变化的电源，则某

2、一时刻的伏安关系也是这样。电压为零的电压源，伏安曲线与i轴重合,相当于短路元件。uS+_iu+_uiO3.理想电压源的开路与短路uS+_iu+_R(1)开路：R，i=0，u=uS。(2)短路：R=0，i，理想电源出现病态，因此理想电压源不允许短路。*实际电压源也不允许短路。因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧毁电源。US+_iu+_rUsuiOu=US–ri实际电压源二、理想电流源：电源输出电流为iS，其值与此电源的端电压u无关。1.特点：(a)电源电流由电源本身决定，与外电路无关；(b)电源两端电压由外电路

3、决定。直流：iS为常数交流：iS是确定的时间函数，如iS=Imsint电路符号+_uiSUIR1A2.伏安特性IS(1)若iS=IS，即直流电源，则其伏安特性为平行于电压轴的直线，反映电流与端电压无关。(2)若iS为变化的电源，则某一时刻的伏安关系也是这样电流为零的电流源，伏安曲线与u轴重合,相当于开路元件uiOiSiu+_3.理想电流源的短路与开路R(2)开路：R，i=iS，u。若强迫断开电流源回路，电路模型为病态，理想电流源不允许开路。(1)短路：R=0，i=iS，u=0，电流源被短路。iSiu+_

4、4.实际电流源的产生：可由稳流电子设备产生，有些电子器件输出具备电流源特性，如晶体管的集电极电流与负载无关；光电池在一定光线照射下光电池被激发产生一定值的电流等。恒压源与恒流源特性比较恒压源恒流源不变量变化量U+_abIUabUab=U（常数）Uab的大小、方向均为恒定，外电路负载对Uab无影响。IabUabIsI=Is（常数）I的大小、方向均为恒定，外电路负载对I无影响。输出电流I可变-----I的大小、方向均由外电路决定端电压Uab可变-----Uab的大小、方向均由外电路决定uS+–12电阻+–uiuS+–12

5、+–ui任一电阻与电压源并联对外电路来说，就等效于这个电压源，并联元件对外电路不起作用。电流源与电阻串联：iS12+–ui电阻iS12+–ui任一电阻与电流源串联对外电路来说，就等效于这个电流源，串联元件对外电路不起作用。电压源与电阻并联：理想电压源的内阻为零，理想电流源的内阻为无穷大a(b)U5A23b(a)+-5V32aU+-abU25V(a)a5AbU2(b)解:一个高电压、高内阻的电压源，在外部负载电阻较小，且负载变化范围不大时，可将其等效为电流源。RUS+_iu+_rr=1000，US=100

6、0V，R=1~2时当R=1时，u=0.999V当R=2时，u=1.999VR1Aiu+_将其等效为1A的电流源：当R=1时，u=1V当R=2时，u=2V与上述结果误差均很小。5.功率iSiu+_p发=uis1.7受控电源(非独立源)(controlledsourceordependentsource)1.定义：电压源电压或电流源电流不是给定的时间函数，而是受电路中某个支路（或元件）的电压(或电流)的控制。电路符号+–受控电压源受控电流源受控源类型受控源的电压或电流是电路中其它部分电压或电流的函数i2+u1–

7、+u2–i1=0u1压控电压源(VCVS)u2=u1—转移电压比(无量纲常数)+u1=0–i1i2+u2–i1流控电压源(CCVS)u2=i1—转移电阻(电阻量纲)i2+u1–gu1+u2–i1=0压控电流源(VCCS)i2=gu1g—转移电导(电导量纲)i2i1+u1=0–i1+u2–流控电流源(CCCS)i2=i1—转移电流比(无量纲常数)例:ic=bib用以前讲过的元件无法表示此电流关系,为此引出新的电路模型——电流控制的电流源.一个三极管可以用CCCS模型来表示CCCS可以用一个三极管来实现

8、.ibbib控制部分受控部分RcibRbic输入端口是控制支路，输出端口是受控支路.(a)电流控制的电流源(CurrentControlledCurrentSource):电流放大倍数r:转移电阻{u1=0i2=bi1{u1=0u2=ri1CCCSººbi1+_u2i2ºº+_u1i12.分类：根据控制量和被控制量是电压u或电流i，受控源可分