说起电压源,大家肯定不会陌生,几乎所有的电子产品都是使用电压源,最常见的如电池、线性稳压源以及开关电源,它们都属于电压源的一种。同时电压源也分为直流电压源与交流电压源,当然直流电压源使用的场合最多。
而在实际应用中,除了类似于电池这类电压源之外,还分为电流控制型的电压源、电压控制型的电压源以及电压控制型的交流电压源等。
理想电压源
一个理想的电压源应该是这样的,无论接多大的负载电阻R,这时候加在电阻两端的电压都是恒定不变的,因为电压源输出的电流I=U/R,假设此时的R极小,那么电压源就必须输出一个极大的电流!
但实际的电压源的电流输出能力的有限的,并且可以看成是与一个小电阻串联而成,也就是电压源的输出阻抗并不为零。比如一个9V的干电池,它就可以等效成理想的9V电压源与3Ω左右的电阻串联。
所以当电池短路,那么就可以输出最大3A的短路电流,这就是该电压源的输出极限,而并非是可以输出任意大小的电流。
同时从这里可以看出,电压源是非常“痛恨”短路的负载,而“喜欢”开路的负载。这里先解释一下短路与开路,“短路”就可以把负载电阻看成是0Ω,而“开路”则是无穷大。
理想电流源
同样的角度,我们接着分析电流源。那么电流源的特性就是无论接上多大的负载,它总能维持输出电流的恒定不变,为了做到这一点,它就必须可以输出任意的电压!显然这是不可能办到的。
理想的电流源也分为电压控制型和电流控制型,假设负载电阻R变得极大,要想维持电流I不变,则根据U=IR,电流源就必须要输出一个很大的电压,才能维持目前的电流不变。
但实际电流源的容量是有限的,不可能输出任意的电压,因此从这一点可以看出,电流源最“害怕”开路负载,“喜欢”短路负载,因为当负载开路,也就相当于负载电阻无穷大,此时让电流源输出一个无穷大的电压是不可能的!
由于电压源与电流源的特性,我们在进行电路等效分析的时候,通常可以把电压源的输出阻抗看成是0,而把电流源的阻抗看成是无穷大。为什么可以等效成这种形式呢?最后留给大家一起讨论吧!
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