Πώς επηρεάζει η τάση εισόδου το ρεύμα που διαρρέει τον φορτιστή αντίσταση σε έναν ιδεώδη μετατροπέα;

Πώς η Εισερχόμενη Τάση Πλήρωσης Επηρεάζει το Ρεύμα Μέσω ενός Φορτίου Αντιστοιχίας σε Ιδανικό Μετατροπέα

Ένας ιδανικός μετατροπέας είναι ένας που υποθέτει ότι δεν υπάρχουν απώλειες ενέργειας (όπως απώλειες χαλκού ή απώλειες σιδήρου). Η κύρια λειτουργία του είναι να αλλάζει τα επίπεδα τάσης και ρεύματος ενώ εξασφαλίζει ότι η εισερχόμενη ισχύς ισούται με την εξερχόμενη ισχύ. Η λειτουργία ενός ιδανικού μετατροπέα βασίζεται στην αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, και υπάρχει μια σταθερή λόγος σπειρών n μεταξύ των πρωτογενών και δευτερευόντων σπειρών, δεδομένου από τη σχέση n=N2 /N1, όπου N1 είναι το αριθμός των σπειρών στην πρωτογενή σπείρα, και N2 είναι το αριθμός των σπειρών στη δευτερευόμενη σπείρα.Επίδραση της Εισερχόμενης Τάσης στο Ρεύμα της Αντιστοιχίας Φορτίου Όταν μια εισερχόμενη τάση V1 εφαρμόζεται στην πρωτογενή σπείρα ενός ιδανικού μετατροπέα, σύμφωνα με τον λόγο σπειρών n, επεκτίθεται μια αντίστοιχη εξερχόμενη τάση V2 στη δευτερευόμενη σπείρα, η οποία μπορεί να εκφραστεί με την παρακάτω σχέση:

Αν η δευτερευόμενη σπείρα είναι συνδεδεμένη με μια αντίστοιχη φορτίου RL, τότε το ρεύμα I2 που ρέει μέσω αυτής της αντίστοιχης φορτίου μπορεί να υπολογιστεί με τον Νόμο του Ohm:

Η αντικατάσταση της έκφρασης V2 στην παραπάνω εξίσωση δίνει:

Από αυτή την εξίσωση, μπορεί να διαπιστωθεί ότι για έναν δεδομένο λόγο σπειρών n και αντίσταση φορτίου RL, το δευτερευόν ρεύμα I2 είναι άμεσα ανάλογο με την εισερχόμενη τάση V1. Αυτό σημαίνει:

• Όταν η εισερχόμενη τάση V1 αυξάνεται, αν ο λόγος σπειρών n και η αντίσταση φορτίου RL παραμένουν σταθεροί, τότε το δευτερευόν ρεύμα I2 θα αυξηθεί ανάλογα.

• Όταν η εισερχόμενη τάση V1 μειώνεται, κάτω από τις ίδιες συνθήκες, το δευτερευόν ρεύμα I2 θα μειωθεί.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι σε έναν ιδανικό μετατροπέα, η εισερχόμενη ισχύς P1 ισούται με την εξερχόμενη ισχύ P2, άρα:

Εδώ, I1 είναι το ρεύμα στην πρωτογενή σπείρα. Επειδή V2=V1×n, τότε I2=I1/n, δείχνοντας ότι το πρωτογενές ρεύμα I1 είναι αντίστροφα ανάλογο με το δευτερευόν ρεύμα I2, και και τα δύο εξαρτώνται από την εισερχόμενη τάση V1.

Συνοψίζοντας, η εισερχόμενη τάση V1 επηρεάζει άμεσα το ρεύμα I2 που ρέει μέσω της αντίστοιχης φορτίου RL σε έναν ιδανικό μετατροπέα, και αυτή η επίδραση υλοποιείται μέσω του λόγου σπειρών n.