Mis on erinevus kahe allikaga sarikese ja paralleelsel ühendamisel DC ja AC võrkudes?

Elektroonikas on vajaliku võrgu käitumise jaoks oluline, kuidas on energiaallikad ühendatud. Energiaallikad saavad olla ühendatud sarivõrgus või paralleelvõrgus, ja iga meetod on sobilik erinevatele rakendustele. Allpool on toodud erinevused sarivõrkude ja paralleelvõrkude vahel nii pöördvoolu (DC) kui ka vaikevoolu (AC) võrkudes.

Pöördvoolu (DC) allikad

Sarivõrgu ühendus (Series Connection)

• Pingete summeerimine (Voltage Summation): Kui mitu pöördvoolulist allikat on ühendatud sarivõrgus, siis ühe allika positiivne pool on ühendatud järgmise allika negatiivse poolega. Seega on väljundpinge kõigi individuaalsete allikate pingete summa. Näiteks, kui kaks 12-voltilist akuut on ühendatud sarivõrgus, siis väljundpinge oleks 24 volti.

• Võrdne vool (Equal Current): Ideaaljuhul on kogu võrgu läbiva vool sama, olenemata sellest, kui palju allikaid on ühendatud sarivõrgus. Tuletab aga meeles pidada, et kõik sarivõrgus ühendatud allikad peaksid olema voolukapasitesis vastastikku vastamisi, et vältida ülepääsu või kahjustust.

Paralleelvõrgu ühendus (Parallel Connection)

• Võrdne pinge (Equal Voltage): Kui mitu pöördvoolulist allikat on ühendatud paralleelvõrgus, siis kõik positiivsed poold on üksteisega ühendatud ning kõik negatiivsed poold on üksteisega ühendatud. Seega on väljundpinge võrdne ühe allika pingu. Näiteks, kui kaks 12-voltilist akuut on ühendatud paralleelvõrgus, siis väljundpinge jääb 12 voltiks.

• Voolu lisamine (Current Addition): Paralleelvõrgus on koguvoolukapasitus kõigi individuaalsete allikate voolukapasituste summa. Näiteks, kui kaks identset 12-voltilist, 5-amperi-tundi akuut on ühendatud paralleelvõrgus, siis koguvoolukapasitus oleks 10 amperi-tundi. Paralleelühendusi saab kasutada süsteemi voolu suurendamiseks või tarbimiskindluse tagamiseks.

Vaikevoolu (AC) allikad

Sarivõrgu ühendus (Series Connection)

• Pingete lisamine (Voltage Addition): Samuti nagu pöördvoolulistes allikates, vaikevoolulistel allikatel lisanduvad nende pinged, kui need on ühendatud sarivõrgus. Vaikevoolu pinge mõõdetakse tipp- või RMS-väärtustena, seega tuleb arvesse võtta faasisidemed. Kui kaks vaikevoolulist allikat on faasis, lihtsalt lisanduvad nende pinged. Kui nad on faasis (180 kraadi), võivad nende pinged nullida teineteist.

• Voolusuhe (Current Relationship): Sarivõrgus on vool sama kogu komponendi läbi. Tuletab meeles pidada, et vaikevooluliste allikate impedants (sh vastus, induktiivsus ja kapatsiivsus) mõjutab voolu.

Paralleelvõrgu ühendus (Parallel Connection)

• Võrdne pinge (Equal Voltage): Kui vaikevoolulised allikad on ühendatud paralleelvõrgus, on nende väljundpinged võrdsed. Paralleelühendusi kasutatakse peamiselt sinkroonseid generaatoreid või muud energiavara suurendamiseks või tarbimiskindluse tagamiseks.

• Voolu lisamine (Current Addition): Paralleelvõrgus on koguvool individuaalsete allikate voolude vektorsumma. See nõuab faasisideeriume arvestamist, kuna faasisidemed mõjutavad koguvoolu. Kui vaikevoolulised allikad on sinkroneeritud ja faasis, võib nende voolu lihtsalt lisada.

Kokkuvõte

Pöördvoolulistele allikatele

• Sarivõrgu ühendus: Suurendab kogupinget.

• Paralleelvõrgu ühendus: Suurendab koguvoolukapasitust.

Vaikevoolulistele allikatele

• Sarivõrgu ühendus: Suurendab kogupinget (sõltub faasisuhetest).

• Paralleelvõrgu ühendus: Suurendab kogu saadaval olevat jõudu (nõuab sinkroniseerimist ja faasisuhete arvestamist).

Praktikas, kas tegemist on pöördvoolu või vaikevoolu allikatega, on oluline mõista ühenduse meetodi mõju võrgule ja tagada, et võrgu disain vastaks ohutuseeskirjadele ja soovitud jõudlusele.