電子項目開發(fā)中內(nèi)阻對電源所帶來的影響
學(xué)習(xí)電流源和電壓源時,關(guān)于電源內(nèi)阻的問題經(jīng)常會困惑很多人,只記得電壓源與外界負(fù)載連接時認(rèn)為內(nèi)阻是和外界負(fù)載串聯(lián);電流源與外界負(fù)載連接時認(rèn)為內(nèi)阻是和外界負(fù)載并聯(lián),使用時要求電壓源內(nèi)阻越小越好,電流源內(nèi)阻越大越好!并不理解為什么?內(nèi)阻這個東西到底對電源的影響是什么?為什么要內(nèi)阻和外界負(fù)載相匹配電源輸出才能達(dá)到最大功率?
一、基本概念
1、電路由電源和負(fù)載構(gòu)成;2、電路分成內(nèi)電路和外電路兩部分,電源電路就是內(nèi)電路;3、電流通過電源內(nèi)電路時也有電阻,這個電阻叫內(nèi)電阻;4、電流在內(nèi)電阻上同樣要消耗電能發(fā)熱;5、作為電源,內(nèi)阻上的消耗不僅是一種的浪費,而且會使電源本身溫升,嚴(yán)重時會損壞電源!6、電源的內(nèi)阻是實實在在導(dǎo)體電阻!
二、內(nèi)阻和外界負(fù)載相匹配電源輸出才能達(dá)到最大功率,為什么?
1、電源的功能有兩種情況:一是作為負(fù)載的能源,既我們說的電力電源;二是作為負(fù)載的信息源,既我們說的“信號源”;作為電力電源,我們希望電源內(nèi)阻越小越好,即內(nèi)阻消耗小而輸出高,也就是效率要高;例如供電系統(tǒng),作為電源的發(fā)電機(jī)、變壓器等要內(nèi)阻小。作為信號源,我們要求輸出的信號功率越大越好,例如我們要喇叭的聲音“洪亮”;
2、什么時候信號源的輸出功率最大,既喇叭最響?
(1)在信號源內(nèi)阻一定的情況下,當(dāng)負(fù)載的電阻大于內(nèi)阻時,且越來越大時,雖然內(nèi)阻消耗的能量小于負(fù)載,但總信號功率下降,負(fù)載得到的信號功率要下降,用數(shù)學(xué)的觀點說就是“減函數(shù)”;
(2)在信號源內(nèi)阻一定的情況下,當(dāng)負(fù)載的電阻小于內(nèi)阻時,且越來越小時,雖然總信號功率上升,但內(nèi)阻消耗的能量大于負(fù)載,負(fù)載得到的信號功率要下降,用數(shù)學(xué)的觀點說就是“增函數(shù)”;
(3)在信號源內(nèi)阻一定的情況下,只有當(dāng)負(fù)載的電阻等于內(nèi)阻時,內(nèi)阻消耗的能量等于負(fù)載的能量,負(fù)載得到的信號功率最大,是總信號功率的50%,用數(shù)學(xué)的觀點說就是“最大值”;