DC qüvvə mənbələri üçün yükdə aşağı müqaviməni, AC qüvvə mənbələri üçün isə yükdə yüksək müqaviməni istəməyin səbəbi nədir?

DC və AC nəqliyyat mənbələrinin yük qarşılıqlı tələbləri haqqında danışarkən, DC nəqliyyat mənbələrinin həmişə aşağı yük qarşılığı, AM nəqliyyat mənbələrinin isə həmişə yüksək yük qarşılığı tələb etdiyini ifadə edən ümumi qayda olmadığına dikkat yetirmək lazımdır. Aslında, konkret tətbiq, elektrik şəbəkəsi dizaynı və enerji mənbəsi ilə yük arasında uyğunlaşma nizamları göstərdiyi kimi, faktiki tələblər dəyişir. Amma, bəzi tətbiqlər belə yük qarşılıqlarının müəyyən aralığını üstünlük verə bilər və bunu bir neçə perspektivdən başa düşmək olar:

1. Enerji Mənbəsinin Daxili Qarşılığı və Yük Qarşılığının Uyğunlaşdırılması

Hem DC, hem də AC enerji mənbələri daxili qarşılığa (və ya ekvivalent seriyal qarşılığa) malikdir. Teorik olaraq, maksimum enerji transferi üçün yük qarşılığı enerji mənbəsinin daxili qarşılığına bərabər olmalıdır (Maksimum Enerji Transferi Teoremi əsasında). Amma praktik tətbiqlərdə bu uyğunlaşma həmişə istənilən deyil, çünki:

DC Enerji Mənbələri: Bir çox DC tətbiqlərdə, xüsusən pillərlər tərəfindən enerji təmin edilən tətbiqlərdə, əsas məqsəd stabil voltaj çıxışı təmin etməkdir, enerji transferinin maksimuma çatması deyil. Bu səbəbdən, yük qarşılığı adətən enerji mənbəsinin daxili qarşılığından daha yüksək olur ki, minimal voltaj düşüşünü təmin etsin və çıxış voltajının stabiilliyini saxlasın. Əgər yük qarşılığı çox aşağıdırsa, böyük cürmənt daxili qarşılıq vasitəsilə keçir, bu da ciddi voltaj düşüşünə səbəb olur və çıxış voltajının stabilliyini təhlikəyə salır.

AC Enerji Mənbələri: AC sistemlərdə, xüsusən şəbəkə tərəfindən enerji təmin edilən tətbiqlərdə, enerji mənbəsinin daxili qarşılığı çox aşağıdır, sıfıra yaxınlaşır. Bu hallarda, yüksək yük qarşılığı cürmənti azaldır, bu da enerji istifadəsini və istilik yaratılmasını azaldır. Eləcə də, AC yükü indüktiv və ya kapasitiv elementləri ehtiva edə bilər və bu elementlərin impedansı frekvansa görə dəyişir. Buna görə, yük qarşılığının dizayni sistemnin ümumi impedans uyğunlaşmasını nəzərə almalıdır. Bəzi hallarda, yüksək yük qarşılığı impedans uyğunlaşmasını sadələşdirir, harmonik buraxılmaları azaldır və refleksləri minimuma endirir.

2. Cürmənt və Enerji Tələbləri

DC Enerji Mənbələri: Bir çox DC tətbiqlərdə, məsələn, motor idarəetməsi və ya LED aydınlatmasında, yük ciddi cürmənt tələb edə bilər. Düşük voltajda kifayət qədər cürmənt təmin etmək üçün yük qarşılığı adətən nisbətən aşağı dizayn olunur. Məsələn, elektrik maşınlarında, batarya paketi motora böyük cürmənt təmin etməlidir, buna görə də motorun ekvivalent qarşılığı nisbətən aşağıdır.

AC Enerji Mənbələri: AC sistemlərdə, xüsusən yüksək voltajlı nəqliyyat və paylanma şəbəkələrində, cürmənti azaltmaq və nəqliyyat zədələrini minimuma endirmək istənilir. Ohm qanunu I=V/R əsasında, yüksək yük qarşılığı cürmənti azaldır, bu da nəqliyyat lənətlərində enerji zədələrini (Pwire=I2R) azaldır.

Buna görə, yüksək voltajlı nəqliyyat sistemlərində, yük qarşılığı adətən yüksək olur ki, cürmənt azalsın və enerji zədəsi azalasın.

3. Stabil və Effektivlik

DC Enerji Mənbələri: DC enerji mənbələri üçün, xüsusən pillələr tərəfindən enerji təmin edilən cihazlar üçün, aşağı yük qarşılığı çox cürməntin gəlməsinə səbəb olabilir, bu da enerji mənbəsinin yüklünü artırır, pillə ömrünü qısaldır və potensial olaraq aşırı istilik yaratmağa və zədə verməyə səbəb olur. Bu səbəbdən, yük qarşılığı adətən enerji mənbəsinin stabil və uzun ömürlü olması üçün kifayət qədər yüksək dizayn olunur.

AC Enerji Mənbələri: AC sistemlərdə, xüsusən şəbəkə tərəfindən enerji təmin edilən tətbiqlərdə, yüksək yük qarşılığı sistemin stabil qalmasına kömək edir, cürmənt dalgalanmalarını və enerji istifadəsini azaldır. Eləcə də, AC yükü mürəkkəb impedans xüsusiyyətləri ehtiva edə bilər, buna görə yük qarşılığının dizayni sistemnin ümumi performans və stabiilliyini nəzərə almalıdır.

4. Mühafizə Mekanizmləri

DC Enerji Mənbələri: DC sistemlərdə, aşağı yük qarşılığı aşırı cürmənt şəraitini yarada bilər, bu da enerji mənbəsinin aşırı cürmənt mühafizə mekanizmlərini aktivləşdirir. Bu durumu izah etmək üçün, yük qarşılığı adətən yüksək dizayn olunur ki, cürmənt təhlükəsiz limitlər içində qalasın.

AC Enerji Mənbələri: AC sistemlərdə, yüksək yük qarşılığı cürmənti azaldır, bu da aşırı yüklənmə və qısa bağların riskini azaldır. Eləcə də, AC mühafizə mekanizmləri (məsələn, avtomatlar və füzeler) cürmənt limitlərinə əsaslanır, buna görə yüksək yük qarşılığı bu mühafizə mekanizmlərinin aktivləşməsinin ehtimalını azaldır.

5. Xüsusi Tətbiq Sahələri

DC Enerji Mənbələri: Bəzi xüsusi tətbiqlərdə, məsələn, güneş paneli və ya yanacaq elementlərində, yük qarşılığının dizayni enerji mənbəsinin xüsusiyyətlərinə əsaslanır. Məsələn, güneş panelinin çıxış voltajı və cürmənti işıq intensivliyinə görə dəyişir, buna görə yük qarşılığı müxtəlif işıq şəraitində maksimum enerji punktunun izlənilməsini (MPPT) optimallaşdırmaq üçün seçilir.

AC Enerji Mənbələri: Səs amplifikatorları və ya transformatorlar kimi tətbiqlərdə, yük qarşılığının dizayni frekvans cavabına və impedans uyğunlaşmasına diqqət yetirilməlidir. Yüksək yük qarşılığı səs keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq və distorsiyayı azaldmaqda kömək edə bilər.

Müəyyənlik

DC Enerji Mənbələri: Çoxsaylı hallarda, DC enerji mənbələri üçün yük qarşılığı voltaj stabiilliyini təmin etmək, aşırı cürmənt riskini azaltmaq və enerji mənbəsinin ömrünü uzatmaq üçün yüksək olaraq dizayn olunur. Amma, yüksək cürmənt tələb edilən tətbiqlərdə, yük qarşılığı aşağı olaraq dizayn edilə bilər.

AC Enerji Mənbələri: AC sistemlərdə, xüsusən yüksək voltajlı nəqliyyat və paylanma şəbəkələrində, yük qarşılığı adətən yüksəkdir, bu da cürmənti və nəqliyyat zədələrini azaldır. Amma, bəzi tətbiqlərdə, yük qarşılığının dizayni impeda