پارامترهای ABCD چیست؟

پارامترهای ABCD چیست؟

تعریف پارامترهای ABCD

پارامترهای ABCD برای مدل‌سازی خطوط انتقال در یک شبکه دو-پورتی استفاده می‌شوند که ولتاژ و جریان ورودی و خروجی را به هم متصل می‌کنند.

پارامترهای ABCD (همچنین به عنوان پارامترهای زنجیره‌ای یا خطوط انتقال شناخته می‌شوند) ثابت‌های مداری عمومی هستند که برای کمک به مدل‌سازی خطوط انتقال استفاده می‌شوند. به طور خاص‌تر، پارامترهای ABCD در نمایش شبکه دو-پورتی یک خط انتقال استفاده می‌شوند. مدار چنین شبکه دو-پورتی در زیر نشان داده شده است:

پارامترهای ABCD یک شبکه دو-پورتی

یک شبکه دو-پورتی شامل یک پورت ورودی PQ و یک پورت خروجی RS است. در این شبکه چهارتایی - خطی، غیرفعال و دوطرفه - ولتاژ و جریان ورودی از معادل‌های خروجی مشتق می‌شوند. هر پورت از طریق دو ترمینال به مدار خارجی متصل می‌شود. بنابراین این به طور اساسی یک مدار دو-پورتی یا چهارتایی است که دارای موارد زیر است:

داده شده به پورت ورودی PQ.

داده شده به پورت خروجی RS.

حال پارامترهای ABCD خط انتقال، پیوند بین ولتاژ و جریان سمت فرستنده و دریافت‌کننده را با در نظر گرفتن عناصر مداری خطی فراهم می‌کنند.

بنابراین رابطه بین مشخصات سمت فرستنده و دریافت‌کننده با استفاده از پارامترهای ABCD با معادلات زیر ارائه می‌شود.حال برای تعیین پارامترهای ABCD خط انتقال، شرایط مورد نیاز مداری را در موارد مختلف اعمال می‌کنیم.

تحلیل بازباز

با بازباز شدن سمت دریافت‌کننده، پارامتر A نسبت ولتاژ را نشان می‌دهد و C نمایانگر رسانایی است که برای تحلیل سیستم حیاتی است.

سمت دریافت‌کننده بازباز است که به این معناست جریان دریافت‌کننده IR = 0 است.با اعمال این شرایط به معادله (1) بدست می‌آید،

بنابراین با اعمال شرایط بازباز به پارامترهای ABCD، پارامتر A به عنوان نسبت ولتاژ سمت فرستنده به ولتاژ بازباز سمت دریافت‌کننده بدست می‌آید. از آنجا که ابعادی A نسبت ولتاژ به ولتاژ است، پارامتر A بدون بعد است.

با اعمال همان شرایط بازباز یعنی IR = 0 به معادله (2)

بنابراین با اعمال شرایط بازباز به پارامترهای ABCD یک خط انتقال، پارامتر C به عنوان نسبت جریان سمت فرستنده به ولتاژ بازباز سمت دریافت‌کننده بدست می‌آید. از آنجا که ابعادی C نسبت جریان به ولتاژ است، واحد آن مهو است.

بنابراین C رسانایی بازباز است و به صورت زیر محاسبه می‌شود

C = IS ⁄ VR مهو.

تحلیل کوتاه‌مدار

هنگام کوتاه‌مدار شدن، پارامتر B مقاومت را نشان می‌دهد و D نسبت جریان را، که برای بررسی‌های ایمنی و کارایی ضروری است.

سمت دریافت‌کننده کوتاه‌مدار است که به این معناست ولتاژ دریافت‌کننده VR = 0 است

با اعمال این شرایط به معادله (1) بدست می‌آید،بنابراین با اعمال شرایط کوتاه‌مدار به پارامترهای ABCD، پارامتر B به عنوان نسبت ولتاژ سمت فرستنده به جریان کوتاه‌مدار سمت دریافت‌کننده بدست می‌آید. از آنجا که ابعادی B نسبت ولتاژ به جریان است، واحد آن اهم است. بنابراین B مقاومت کوتاه‌مدار است و به صورت زیر محاسبه می‌شود

B = VS ⁄ IR اهم.

با اعمال همان شرایط کوتاه‌مدار یعنی VR = 0 به معادله (2) بدست می‌آیدبنابراین با اعمال شرایط کوتاه‌مدار به پارامترهای ABCD، پارامتر D به عنوان نسبت جریان سمت فرستنده به جریان کوتاه‌مدار سمت دریافت‌کننده بدست می‌آید. از آنجا که ابعادی D نسبت جریان به جریان است، بدون بعد است.

∴ پارامترهای ABCD خط انتقال می‌توانند به صورت زیر جدول‌بندی شوند:

کاربرد عملی

درک پارامترهای ABCD خطوط انتقال متوسط برای مهندسان کلیدی است تا انتقال موثر انرژی الکتریکی و قابلیت اطمینان سیستم را تضمین کنند.