מהו הסיבה לרצוי 저נגד ב עומס עבור מקורות מתח ישר ונגד גבוה ב עומס עבור מקורות מתח חילופין

בהתייחס לדרישות להתנגדות טעינה במקורות מתח ישר לעומת מקורות מתח חילופין, חשוב לציין שאין כלל אוניברסלי שאומר שמקורות מתח ישר תמיד דורשים התנגדות טעינה נמוכה, בעוד שמקורות מתח חילופין תמיד דורשים התנגדות טעינה גבוהה. הדרישות האמיתיות תלויה היישום הספציפי, בעיצוב המעגל ובפרינציפים של התאמה בין מקור המתח לטעינה. עם זאת, יישומים מסוימים עשויים להעדיף טווחים מסוימים של התנגדות טעינה, וזה יכול להובן מפרספקטיבות רבות:

1. התאמת ההתנגדות הפנימית של מקור המתח לתנגדות הטעינה

למקורות מתח ישר ומתח חילופין יש התנגדות פנימית כלשהי (או התנגדות סידור שקול). כדי להסיט את כמות החשמל המרבית, באופן תיאורטי, התנגדות הטעינה צריכה להיות שווה להתנגדות הפנימית של מקור המתח (כפי שנקבע במשפט ההסיטה המרבית של החשמל). עם זאת, ביישומים מעשיים, התאמה זו אינה תמיד רצויה מכיוון:

מקורות מתח ישר: ביישומים רבים של מתח ישר, במיוחד אלה המזינים מהבטריות, המטרה היא לעתים קרובות לספק יציאת מתח יציבה ולא להסיט את כמות החשמל המרבית. לכן, התנגדות הטעינה היא בדרך כלל גבוהה בהרבה מתנגדות הפנימית של מקור המתח כדי להבטיח ירידת מתח מינימלית ולשמר יציבות במתח היציאה. אם התנגדות הטעינה נמוכה מדי, זרם משמעותי יזרום דרך ההתנגדות הפנימית, מה שגורם לירידה משמעותית במתח, מה שיכול להשפיע על יציבות מתח היציאה.

מקורות מתח חילופין: במערכות מתח חילופין, במיוחד ביישומים הניזונים מרשת, התנגדות הפנימית של מקור המתח היא בדרך כלל מאוד קטנה, מתקרבת לאפס. במקרים אלו, התנגדות טעינה גבוהה עוזרת להפחית זרם, ובכך להפחית צריכת חשמל והצטברות חום. בנוסף, טעינות מתח חילופין לעיתים קרובות כוללות אלמנטים אינדוקטיביים או קONDENSATIVE, שהתנגדותם משתנה בתדירות. לכן, העיצוב של התנגדות הטעינה חייב לקחת בחשבון התאמת התנגדות כללית של המערכת. במקרים מסוימים, התנגדות טעינה גבוהה יכולה לפשט התאמת התנגדות, להפחית עיוות הרמוני ולהפחית השתקפותים.

2. דרישות זרם וחשמל

מקורות מתח ישר: ביישומים מסוימים של מתח ישר, כגון מנועים או תאורה LED, ייתכן שהטעינה דורשת זרם משמעותי. כדי לספק זרם מספיק במתח נמוך, התנגדות הטעינה היא לעתים קרובות נמוכה יחסית. למשל, ברכבי חשמל, סוללת הבטריה צריכה לספק זרמים גדולים למנוע, כך שהתנגדות השקילה של המנוע היא נמוכה יחסית.

מקורות מתח חילופין: במערכות מתח חילופין, במיוחד ברשתות העברה והפצה במתח גבוה, רצוי להפחית את הזרם כדי להפחית אבדנים בהעברה. בהתאם לחוק אוהם I=V/R, התנגדות טעינה גבוהה גורמת לזרם נמוך יותר, מה שמפחית אבדני חשמל בקווים Pwire=I2R).

לכן, במערכות העברה במתח גבוה, התנגדות הטעינה היא בדרך כלל גבוהה כדי להבטיח זרם נמוך יותר ולהפחית איבוד אנרגיה.

3. יציבות ויעילות

מקורות מתח ישר: עבור מקורות מתח ישר, במיוחד אלה המשמשים במכשירים המזינים מבטריות, התנגדות טעינה נמוכה יכולה לגרום לזרם יתר, הגורם להחמרה בנטל על מקור המתח, לקצר את חיי הבטריה ועשוי לגרום לחימום או נזק. לכן, התנגדות הטעינה היא בדרך כלל מתוכננת להיות גבוהה מספיק כדי להבטיח יציבות ואריכות ימים של מקור המתח.

מקורות מתח חילופין: במערכות מתח חילופין, במיוחד ביישומים הניזונים מרשת, התנגדות טעינה גבוהה יכולה לעזור לשמר יציבות מערכת על ידי הפחתת תנודות זרם וצריכת חשמל. בנוסף, טעינות מתח חילופין לעיתים קרובות כוללות מאפיינים מורכבים של התנגדות, כך שהעיצוב של התנגדות הטעינה חייב לקחת בחשבון ביצועים כלליים ויציבות של המערכת.

4. מנגנוני הגנה

מקורות מתח ישר: במערכות מתח ישר, התנגדות טעינה נמוכה יכולה לגרום לתנאי זרם יתר, המפעילים מנגנוני הגנה נגד זרם יתר של מקור המתח. כדי להימנע מכך, התנגדות הטעינה היא בדרך כלל מתוכננת להיות גבוהה יותר כדי להבטיח שהזרם נשאר בתוך גבולות בטיחותיים.

מקורות מתח חילופין: במערכות מתח חילופין, התנגדות טעינה גבוהה עוזרת להפחית זרם, להפחית את הסיכון של עומס יתר והקאות קצר. בנוסף, מנגנוני הגנה של מתח חילופין (כגון מתגים משחררים ומדבקים) מבוססים לעתים קרובות על סף זרם, כך שהתנגדות טעינה גבוהה יכולה להפחית את הסיכוי להפעלת מנגנונים הגנתיים אלו.

5. סצרי יישום מיוחדים

מקורות מתח ישר: ביישומים מיוחדים מסוימים, כגון לוחות סולריים או תאים דלק, העיצוב של התנגדות הטעינה חייב להיות מותאם לפי מאפייני מקור המתח. למשל, מתח היציאה והזרם של לוחות סולריים משתנים עם עוצמת האור, כך שתנגדות הטעינה נבחרת כדי לייעל מעקב אחר נקודת הסita maksymalnej mocy (MPPT), כדי להבטיח פלט מירבי של חשמל בתנאי תאורה שונים.

מקורות מתח חילופין: ביישומים כמו מגברים קוליים או טרנספורמרים, העיצוב של התנגדות הטעינה חייב לקחת בחשבון תגובה בתדר והתאמה של התנגדות. התנגדות טעינה גבוהה יכולה לעזור להפחית עיוות לשפר איכות קול.

סיכום

מקורות מתח ישר: ברוב המקרים, התנגדות הטעינה עבור מקורות מתח ישר מתוכננת להיות גבוהה יותר כדי להבטיח יציבות מתח, להפחית את הסיכון לזרם יתר, ולהאריך את חיי מקור המתח. עם זאת, ביישומים הדורשים זרם גבוה, ייתכן והתנגדות הטעינה תתוכנן להיות נמוכה יותר.

מקורות מתח חילופין: במערכות מתח חילופין, התנגדות הטעינה היא לעתים קרובות גבוהה, במיוחד ברשתות העברה והפצה במתח גבוה, כדי להפחית זרם ואבדנים בהעברה. עם זאת, ביישומים מסוימים, העיצוב של התנגדות הטעינה חייב גם לקחת בחשבון התאמה של התנגדות, תגובה בתדר וגורמים אחרים.

לכן, בחירת התנגדות הטעינה אינה נקבעת פשוט על ידי זה אם מקור המתח הוא מתח ישר או מתח חילופין, אלא תלויה ביישום הספציפי, מאפייני מקור המתח ועיצוב כללי של המערכת.