CH22电源间的变换与含受控源电路的分析.ppt

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1、1,(a)图等效,变换条件：,对应端流进或流出的电流相等；对应端间的电压相等。,保证变换前后电路的外特性不变。,2,Y接:用电流表示电压,u12Y=R1i1YR2i2Y,接:用电压表示电流,i1Y+i2Y+i3Y=0,u23Y=R2i2Y R3i3Y,i3=u31/R31 u23/R23,i2=u23/R23 u12/R12,i1=u12/R12 u31/R31,(1),(2),3,由式(2)解得：,根据等效条件，比较式(3)与式(1)，得由Y接接的变换结果：,或,4,类似可得到由接 Y接的变换结果：,或,上述结果可从原始方程出发导出，也可由Y接 接的变换结果直接得到。,5,由Y:,由 Y:,

2、特例：若三个电阻相等(对称)，则有,R=3RY,(外大内小),(1)等效对外部(端钮以外)有效，对内不成立。,(2)等效电路与外部电路无关。,6,应用：简化电路,例.桥 T 电路,1,2,3,2,1,3,2,7,2.4 含独立电源网络的等效变换,8,（1）理想电压源的串、并联,串联:,uS=uSk(注意参考方向),一、只含独立电源电路的等效化简,9,电压相同的电压源才能并联，否则将违背KVL定律，且每个电源的电流不确定。,并联:,10,（2）理想电流源的串并联,可等效成一个理想电流源 i S（注意参考方向）。,电流相同的理想电流源才能串联,并且每个电流源的端电压不能确定。,串联:,并联：,11

3、,12,并入网络N的前后改变的是什么呢？,二、电压源与二端网络N并联，电流源与二端网络N串联,即：对于外电路而言，电压源与任意二端网络N并联都可等效为电压源。,13,同理：,即：对于外电路而言，电流源与任意二端网络串联的等效电路就是电流源本身,？,串入网络N的前后改变的是什么呢？,14,例3:,例2:,例1:,is=is2-is1,15,三、电源的等效变换,本小节将说明实际电压源、实际电流源两种模型可以进行等效变换，所谓的等效是指端口的电压、电流在转换过程中保持不变。,u=uS Ri i,i=iS Giu,i=uS/Ri u/Ri,通过比较，得等效的条件：,iS=uS/Ri,Gi=1/Ri,1

4、6,17,由电压源变换为电流源：,由电流源变换为电压源：,18,等效变换的注意事项,（1）“等效”是指“对外”等效（等效互换前后对外伏-安特 性一致），对内不等效。,（2）恒压源和恒流源不能等效互换,（不存在）,19,（3）注意转换前后 us 与 is 的方向,20,21,22,应用：利用电源转换可以简化电路计算。,例1.,I=0.5A,U=20V,例2.,若求5 中的电流呢？,23,例3.,即,？,24,例4.,解：,理想电压源与理想电流源串或并联会怎样？,25,2.5 受控电源及含受控电源电路的分析,一、受控电源(非独立源)(controlled source or dependent s

5、ource),其输出电压或电流是由电源本身决定的，不受电源外部电路的控制。从能量关系上看，独立电源是电路的输入，它表示了外界对电路的物理作用，是电路的能量来源。,独立电源：,受控电源：,是由电子器件抽象而来的一种模型。如：晶体管、真空管等，它们具有输入端的电压（或电流）能控制输出端的电压（或电流）的特点。,26,受控电源实为一双口元件，即它含有两条支路，一为控制支路，另一为受控支路。,电路符号：,NOTE：受控源不代表外部对电路施加的影响，只表明电路内部电子器件中所发生的物理现象的一种模型，以表明电子器件的电流、电压的转移(transfer)关系。,27,:电流放大倍数,四端元件,输出：受控部

6、分,输入：控制部分,1)电流控制的电流源(Current Controlled Current Source，CCCS),（1）四种类型,28,g:转移电导,2)电压控制的电流源(VCCS),3)电压控制的电压源(VCVS),:电压放大倍数,29,4)电流控制的电压源(CCVS),r:转移电阻,*，g，r 为常数时，被控制量与控制量满足线性关系，称为线性受控源。,30,31,(1)独立源电压(或电流)由电源本身决定，与电路中其它电压、电流无关，而受控源电压(或电流)由控制量决定。,(2)独立源在电路中起“激励”作用，在电路中产生电压、电流，而受控源只是反映输出端与输入端的受控关系，在电路中不能

7、作为“激励”。,二、受控源与独立源的比较,32,33,34,35,36,37,38,39,例 电路如图所示，求电压源电压us的值及受控源的功率。,解：,根据KVL,有：,受控源吸收的功率为：,受控源的功率由谁提供？,受控源属于有源元件。其供出的能量是从独立电源处获得的,40,例,简化电路：,受控源和独立源一样可以进行电源转换。,41,U=3(2+I)+4+2I=10+5I,U=3I1+2I1=5I1=5(2+I)=10+5I,42,43,练习.,求 a,b 两端的输入端电阻 Rab(b 1),加流求压法求Rab,Rab=U/I=(1-b)R,44,例1:求Rf 为何值时，其上获最大功率，并求此最大功率。,解：,由此得 Rf=Ri，称其为匹配条件。,此时：,例2：直流电桥,时，I=0，称其为平衡条件。,利用上述关系式，可测量电阻。,讨论 两个简单电阻电路,