实际电源的两种模型.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2,5实际电源的两种模型,一）实际电源的,VAR,及电路模型,令 得 或,R,实际电源,i,u,+,i,u,i,s,u,s,0,i,i,i,u,i,i,s,+,R,S,二）两种模型间的等效转换,讨论：当,N,1,和,N,2,满足什么条件时互为等效电路,i,i,i,u,i,i,s,+,R,S,N,1,N,2,二）两种模型间的等效转换,说明：变换时注意电压源与电流源的参考方向,电源的两种模型是根据实际电源的外部特性建立的，因此只是对外电路等效,。,实际电源两种模型间的转换可以推广为含源支路的转换。,N,1,N,2,M,M,一）电压源的串联,1）,n个电压源串联时，对任意外电路（即对任意电流,i,）可等效成一个电压值为,u,s,的电压源。,i,i,i,i,2,6 一些含源支路的等效规律,2）,n,个电压源和,m,个电阻串联时，对任一外电路（即对任意电流,i,）可等效成一个电压源串电阻的支路。,i,i,R,1,R,m,例1：求图所示单口网络的等效电路,并写出其VAR。,i,+,+,+,u,3,7,15v,10v,5V,10,+,3）理想电压源的并联？,二）电流源的并联,1）单口网络由n个电流源并联组成时，对任一外电路（即任意端电压,u,）可等效成一个电流值为,i,s,的电流源。,2）,n,个电流源和,m,个电阻并联时，对任一外电路（即对任意端电压,u,）可等效成一个电流源并电阻支路的组合。,G,1,G,m,G,例2：求图所示单口网络的等效电路,并写出其VAR。,u,3A,6,5A,12,i,+,思考题：理想电流源的串联？,4,2A,三）电压源与其它元件（或支路）并联,电压源与其它元件(或支路)并联时，对,端口而言,，其它元件(或支路)去掉后可以用一个电压值为,u,s,的电压源等效。,i,N,i,例3：在图一和图二中，求流过可变电阻,R,和10V电压源的电流。,2,10V,+,R,图一,+,10V,R,图二,i,i,N,1,N,2,四）电流源与其它元件(或支路)串联,i,电流源与其它元件(或支路)串联时，对,端口而言,，其它元件(或支路)去掉后可以用一个电流值=,i,s,的电流源等效。,i,N,例4：求图所示单口网络的等效电路,并写出其VAR。,b,a,2A,i,+,u,2,2v,+,5,+,3v,3A,+,9v,3,i,+,u,2v,+,5,3A,+,9v,3,a,b,i,+,u,2v,+,5,3A,3,a,b,3A,i,+,u,2v,+,5,+,18v,3,a,b,i,+,u,2v,+,5,3,a,b,6A,网络等效含义的再讨论,1）端钮上的VAR完全相同，说明只对端钮等效（即对外电路等效）。,2）内部结构完全不同，则说明内部不等效。,+,3A,50V,10,i,N,1,+,u,3A,10,i,N,2,+,u,例5：在图所示两个电路中分别求端口电压,u,及3A电流,源的两端电压和功率,。,2,4,T,形网络和,形网络的等效变换,一）三端网络的概念,1）三端网络：,对外有三个端钮的网络。,2）三端无源网络:,三端网络内没有独立源的网络,3）三端网络的最简形式：,T,形和,形,网络,a）,T,形,（又称,Y 形或星形）网络,T,形(或星形),网络,Y形(或星形),网络,b）,形,(又称,形)网络,形(或,形）,网络,形(或,形）,网络,二）,T,形网络和,形网络的等效变换,1）,等效条件,1,3,2,1,2,3,2）,等效转换公式的推导,(1)写出,T,形网络端口的,VAR,(2)写出,形网络断口的,VAR,求 a b端的等效电路,电流源与其它元件(或支路)串联时，对端口而言，其它元件(或支路)去掉后可以用一个电流值=is的电流源等效。,27受控源及含受控源电路的分析,电压源与其它元件(或支路)并联时，对端口而言，其它元件(或支路)去掉后可以用一个电压值为us的电压源等效。,三）电压源与其它元件（或支路）并联,1）n个电压源串联时，对任意外电路（即对任意电流i）可等效成一个电压值为us的电压源。,一个三极管可以用电流控制的电流源构成其电路模型,g:转移电导(电路参数),(2)独立源在电路中表示外加的“激励”，而受控源只是反映输出端与输入端的关系。,272 含受控源电路的分析,例2：求图所示电路a b端的等效电路,(1)独立电源的电压(或电流)是由电源本身决定，与电路中其它电压、电流无关，而受控电源的电压(或电流)由控制量决定。,例5：在图所示两个电路中分别求端口电压u 及3A电流,说明：1)本课程讨论的含受控源的电路并非一定对应实际电路模型。,a)由Y变换公式,(3),T,形网络的,VAR的另一形式,(1),(2),T,形网络端口的,VAR,形网络断口的,VAR,a)由,T,变换公式,b)由,T,变换公式,(2),(1),b)由,Y,变换公式,当,时,则,a)由Y,变换公式,当,时,则,例1.求 a b端的等效电路,1/3k,1/3k,1k,1/3k,a,b,1k,c,d,1k,1k,1k,1k,a,b,1k,d,c,1k,1k,1k,1k,a,b,1k,d,c,1k,3k,3k,3k,b,a,1k,c,b)由,Y,变换公式,例2 化简图所示电路，图中所有电阻值均为2k,3k,3k,3k,a)由Y,变换公式,例1：求图所示单口网络的等效电路,并写出其VAR。,电流源与其它元件(或支路)串联时，对端口而言，其它元件(或支路)去掉后可以用一个电流值=is的电流源等效。,2）含受控源电路的分析举例,说明：变换时注意电压源与电流源的参考方向,形(或形）网络,a)由T 变换公式,1）端钮上的VAR完全相同，说明只对端钮等效（即对外电路等效）。,说明：1)本课程讨论的含受控源的电路并非一定对应实际电路模型。,五）受控源(输出端口)的伏安特性,例3.求 流过电压源的电流,i,30,114V,10,10,26,11,10,40,50,i,R,1,R,2,R,3,R,4,R,5,R,6,11,26,由,Y,变换公式,2,7受控源及含受控源电路的分析,一个三极管无法用前面讲过的几种电路元件表示其电流关系,为此引出新的电路模型受控电源。,控制支路,受控支路,受控源是一个四端元件:,输入端口是控制支路，,输出端口是受控支路.,一个三极管可以用电流控制的电流源构成其电路模型,i,c,2,7,1受控源(非独立源),一）,定义,二）电路符号,+,受控电压源,受控电流源,若一个电源提供的电压或电流依赖于同一电路中其它某一支路的电压或电流而不能独立存在，则称该元件为,受控源,（即一个电源提供的电压或电流受电路中某个支路的电压或电流的控制）,1）,受控电压源：,2）受控电流源：,三）受控源的分类,电压控制电压源,（VCVS）,电流控制电压源,（CCVS）,电压控制电流源,（VCCS）,电流控制电流源,（CCCS）,(2)电流控制的电压源,（,CCVS,）,四）受控源(四端元件)的电路模型和电路参数,(1)电压控制的电压源,（,VCVS,）,i,2,+,_,u,1,i,1,u,2,=,r i,1,+,_,u,2,CCVS,+,_,+,_,u,1,i,1,+,_,u,2,i,2,VCVS,+,_,:电压放大倍数(电路参数),i,1,=0,u,2,=,u,1,r,:转移电阻(电路参数),u,1,=0,u,2,=,r i,1,(3)电压控制的电流源(VCCS),(4)电流控制的电流源,(,CCCS),VCCS,i,2,=,gu,1,+,_,u,2,i,2,u,1,i,1,+,_,CCCS,+,_,u,2,i,2,+,u,1,i,1,g,:转移电导(电路参数),i,1,=0,i,2,=,gu,1,:,电流放大倍数(电路参数),u,1,=0,i,2,=,i,1,五）受控源(输出端口)的伏安特性,受控电流源,X,2,0,u,2,i,2,X,1,X,3,受控电压源,X,2,X,3,X,1,0,u,2,i,2,VCCS,i,2,=,gu,1,+,_,u,2,i,2,u,1,i,1,+,_,CCCS,+,_,u,2,i,2,+,u,1,i,1,i,2,+,_,u,1,i,1,u,2,=,r i,1,+,_,u,2,CCVS,+,_,+,_,u,1,i,1,+,_,u,2,i,2,VCVS,+,_,X,为 控制量，可以为电流也可以是电压,六）受控源与独立源的比较,(1)独立电源的电压(或电流)是由电源本身决定，与电路中其它电压、电流无关，而受控电源的电压(或电流)由控制量决定。,(2)独立源在电路中表示外加的“激励”，而受控源只是反映输出端与输入端的关系。,X,2,0,u,2,i,2,X,3,X,2,X,3,0,u,2,i,2,X,1,X,1,1）受控源在电路图中的画法,2,7,2 含受控源电路的分析,i,c,+,u,s,i,b,R,L,R,e,b,c,e,r,b,i,c,+,u,s,i,b,r,o,R,L,R,e,b,c,e,r,b,i,c,+,u,s,i,b,r,o,R,L,R,e,b,c,e,CCCS,+,_,u,2,i,2,+,u,1,i,1,例1：已知图中,i,2,=2A，求,i,s,5,+,0.5,i,2,3,i,2,i,s,2）含受控源电路的分析举例,例2：求图所示电路,a b,端的等效电路,2,u,c,i,3,+,15v,6,2,+,u,a,b,N,说明：1)本课程讨论的含受控源的电路并非一定对应实际电路模型。,2)分析含受控源电路的依据仍为两类约束,i,1,V,+,i,2,1,2,i,+,2V,例4：求受控源及,2,V电压源的功率。,a,b,+,u,i,2,+,12,i,1,3,i,1,6,N,例3：求图所示电路,a b,端的等效电路,