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直流电源阻抗匹配基础知识详解

文章来源:稳压电源公司,时间:2017-09-06 14:27    点击量:

    基本概念直流电源信号传输过程中负载直流电源阻抗和信源内直流电源阻抗之间的特定配合关系.一件器材的输出直流电源阻抗和所连接的负载直流电源阻抗之间所应满足的某种关系,以免接上负载后对器材本身的工作状态产生明显的影响.

直流电源阻抗匹配基础知识详解
    对直流电源设备互连来说,例如直流电源信号源连放大器,前级连后级,只要后一级的输入直流电源阻抗大于前一级的输出直流电源阻抗5-10倍以上,就可认为直流电源阻抗匹配良好;对于放大器连接音箱来说,直流电源管机应选用与其输出端标称直流电源阻抗相等或接近的音箱,而晶体管放大器则无此限制,可以接任何直流电源阻抗的音箱.

    匹配条件①负载直流电源阻抗等于信源内直流电源阻抗,即它们的模与辐角分别相等,这时在负载直流电源阻抗上可以得到无失真的直流电源电压传输.

    ②负载直流电源阻抗等于信源内直流电源阻抗的共轭值,即它们的模相等而辐角之和为零.这时在负载直流电源阻抗上可以得到最大功率.这种匹配条件称为共轭匹配.如果信源内直流电源阻抗和负载直流电源阻抗均为纯阻性,则两种匹配条件是等同的.

    直流电源阻抗匹配是指负载直流电源阻抗与激励源内部直流电源阻抗互相适配,得到最大功率输出的一种工作状态.对于不同特性的直流电源电路设计,匹配条件是不一样的.在纯电阻直流电源电路设计中,当负载电阻等于激励源内阻时,则输出功率为最大,这种工作状态称为匹配,否则称为失配.

    当激励源内直流电源阻抗和负载直流电源阻抗含有电抗成份时,为使负载得到最大功率,负载直流电源阻抗与内阻必须满足共扼关系,即电阻成份相等,电抗成份绝对值相等而符号相反.这种匹配条件称为共扼匹配.

    直流电源阻抗匹配(Impedance matching)是微波直流电源学里的一部分,主要用于传输线上,来达至所有高频的微波直流电源信号皆能传至负载点的目的,不会有直流电源信号反射回来源点,从而提升能源效益.史密夫图表上.

    电容或电感与负载串联起来,即可增加或减少负载的直流电源阻抗值,在图表上的点会沿着代表实数电阻的圆圈走动.如果把电容或电感接地,首先图表上的点会以图中心旋转180度,然后才沿电阻圈走动,再沿中心旋转180度.重覆以上方法直至电阻值变成1,即可直接把直流电源阻抗力变为零完成匹配.

    共轭匹配在直流电源信号源给定的情况下,输出功率取决于负载电阻与直流电源信号源内阻之比K,当两者相等,即K=1时,输出功率最大.然而直流电源阻抗匹配的概念可以推广到交流直流电源电路设计,当负载直流电源阻抗与直流电源信号源直流电源阻抗共轭时,能够实现功率的最大传输,如果负载直流电源阻抗不满足共轭匹配的条件,就要在负载和直流电源信号源之间加一个直流电源阻抗变换网络,将负载直流电源阻抗变换为直流电源信号源直流电源阻抗的共轭,实现直流电源阻抗匹配.

    匹配分类大体上,直流电源阻抗匹配有两种,一种是透过改变直流电源阻抗力(lumped-circuit matching),另一种则是调整传输线的波长(transmission line matching).

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