แหล่งที่มาปัจจุบันคืออะไร?

สิ่งที่ฉันเข้าใจจากคำจำกัดความของแหล่งกระแสคือมันเป็นแหล่งจ่ายกระแสคงที่ข้ามโหลดไม่ว่าพารามิเตอร์อื่น ๆ (เช่นความต้านทานตัวอย่าง) ในวงจรจะมีการเปลี่ยนแปลง ฉันถูกไหม?

หากฉันพูดถูกสิ่งที่เป็นตัวอย่างของแหล่งที่มาปัจจุบันที่ใช้ในวงจรการปฏิบัติ?

วิกิพีเดียยกตัวอย่างเครื่องกำเนิด Van de Graaffเป็นแหล่งกระแสคงที่ (ฉันไม่ได้อ่านบทความเพราะมีข้อความว่าส่วนที่ดูเหมือนจะขัดแย้งกันฉันไม่ต้องการสับสน)

ฉันสามารถนึกถึงแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้า - ตัวอย่างเช่นแบตเตอรี่ที่มีความต่างศักย์คงที่ตลอดปลายโดยไม่คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของวงจรที่เชื่อมต่ออยู่ แต่ฉันไม่สามารถนึกถึงแหล่งกำเนิดในปัจจุบันได้ ตัวอย่างใด ๆ ที่ฉันสามารถนึกถึงเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันเมื่อความต้านทานมีการเปลี่ยนแปลง

แหล่งจ่ายกระแสคือแหล่งจ่ายแรงดันสองเท่า แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าในอุดมคติมีอิมพีแดนซ์เอาท์พุทเป็นศูนย์เพื่อให้แรงดันไม่ตกภายใต้ภาระ ไม่ควรย่อเพราะในทางทฤษฎีแล้วจะมีกระแสไหลไม่สิ้นสุด
แหล่งกระแสในอุดมคติมีความต้านทานเอาต์พุตไม่สิ้นสุด ซึ่งหมายความว่าอิมพีแดนซ์ของโหลดมีความสำคัญและจะไม่ส่งผลต่อการไหลของกระแสไฟฟ้า เช่นเดียวกับแหล่งจ่ายแรงดันที่ไม่ควรลัดวงจรแหล่งกระแสไม่ควรเปิดค้างไว้ โอเพ่นซอร์สปัจจุบันจะยังคงพยายามหาแหล่งที่มาของเซ็ตในปัจจุบันและแหล่งที่มาทางทฤษฎีจะไปที่แรงดันไฟฟ้าไม่สิ้นสุด

แก้ไข (ติดตามความคิดเห็นของคุณ) ที่
นี่คุณสามารถอ่านความต้านทานเป็นความต้านทาน หากที่มาปัจจุบันจะมีการเปลี่ยนแปลงความต้านทาน จำกัด ในการโหลดจะเปลี่ยนกระแสเนื่องจากความต้านทานรวมจะเปลี่ยน คุณไม่ต้องการที่ ดังนั้นหากความต้านทานของแหล่งจ่ายกระแสไม่มีที่สิ้นสุดโหลดสามารถถูกละเว้นและความต้านทานจะยังคงเหมือนเดิม (ไม่ จำกัด ) ดังนั้นความประสงค์ในปัจจุบันเช่นกัน

แหล่งกำเนิดที่ใช้งานได้จริงอาจถูกสร้างขึ้นดังนี้:

$H_{FE}$

$V_{SET}$-$I_{LOAD}$$I_{SET}$$I_{SET}$$R_{SET}$ตามกฎของโอห์ม:

$I_{SET} = \dfrac{V_{SET}}{R_{SET}}$

$V_{SET}$$R_{SET}$$I_{SET}$

หลังจากอ่านความคิดเห็นของคุณแล้วฉันจะตอบคำถามนี้อีกเล็กน้อย

แหล่งที่มาปัจจุบันคืออะไร? มันไม่มีอะไรเลยหรือเพื่อให้ดีขึ้นอีกนิดมันก็แค่แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ไม่มีสิ่งที่คุณกำลังอธิบายอยู่เช่นเดียวกับที่แหล่งกำเนิดแรงดันไม่มีอยู่

ฉันคิดว่าปัญหาหลักที่นี่ถูกยกโดยคำสั่งนี้: for example a battery which has a constant potential difference across its ends irrespective of the changes in the circuit it is connected toซึ่งไม่ถูกต้อง มันเป็นพฤติกรรมของแบตเตอรี่ในอุดมคติซึ่งเป็นจริงเหมือนแหล่งกำเนิดกระแสอุดมคติและเหมือนกับแหล่งกำเนิดกระแสอุดมคติที่ไม่มีอยู่จริง เอาต์พุต (และสถานะภายใน) ของแบตเตอรี่จริงทุกตัวได้รับผลกระทบจากวงจรที่เชื่อมต่ออยู่

แล้วทำไมเราถึงมีแหล่งจ่ายแรงดันและกระแส แนวคิดก็คืองานของวิศวกรคือการสร้างอุปกรณ์ที่ทำสิ่งที่ค่อนข้างดีและโดยทั่วไปแล้วมันกลายเป็นความเข้าใจที่สมบูรณ์ว่าส่วนประกอบแต่ละอย่างที่ใช้ในอุปกรณ์นั้นไม่จำเป็น นั่นคือเหตุผลที่เรามีสิ่งต่าง ๆ เช่นแหล่งกระแสไฟฟ้าและอุดมคติ

$100 \mbox{ } k\Omega$ความต้านทานต่อแบตเตอรี่ แรงดันไฟฟ้ายังคงอยู่ที่ 8.4 V และจากนั้นฉันอาจสรุปได้ว่าแบตเตอรี่เป็นแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าในอุดมคติเนื่องจากฉันเชื่อมต่อโหลดเข้ากับมัน แต่แรงดันไฟฟ้าไม่เปลี่ยนแปลง จากนั้นฉันก็นำมอเตอร์ไฟฟ้าที่ฉันมีและเชื่อมต่อกับแบตเตอรี่และวัดแรงดันของแบตเตอรี่อีกครั้ง คราวนี้มันเป็น 8.2 V มอเตอร์เห็นได้ชัดว่ามีผลกระทบต่อแบตเตอรี่และไม่ได้เป็นแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมแม้ว่าจะเป็นแบตเตอรี่เดิมเหมือนเดิม ดังนั้นฉันจึงตัดการเชื่อมต่อมอเตอร์และเชื่อมต่อตัวต้านทานอีกครั้งและอีกครั้งแรงดันไฟฟ้าที่แบตเตอรี่คือ 8.4 V

แล้วเกิดอะไรขึ้นที่นี่? แบตเตอรี่เป็นแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมหรือไม่? ทีนี้เรารู้ว่ามันไม่ใช่เพราะสาเหตุที่ฉันพูดอย่างนั้นในตอนต้นของคำตอบ แต่ที่นี่ฉันจะอธิบายว่าทำไมบางครั้งมันก็ดูเหมือนว่ามันเป็นและบางครั้งก็ดูเหมือนว่ามันไม่ได้ อย่างที่ฉันบอกว่าแรงดันไฟฟ้าเป็นแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ เมื่อวงจรภายนอกไม่ส่งผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อการทำงานของแบตเตอรี่ฉันสามารถใช้งานได้เมื่อวงจรภายนอกสร้างผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อแบตเตอรี่ฉันไม่สามารถใช้งานได้ ดังนั้นเราจึงใช้แบบจำลองง่ายๆเพื่อแทนพฤติกรรมของวงจรจริง รุ่นอื่นจะใช้แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าในอุดมคติพร้อมตัวต้านทานเป็นอนุกรมที่เอาต์พุต เมื่อฉันเชื่อมต่อและโหลดภายนอกไปยังวงจรนั้นแรงดันไฟฟ้าบางตัวจะลดลงที่ตัวต้านทานภายในและตัวต้านทานภายนอกจะเห็นแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่าที่เอาต์พุต สิ่งนี้ทำให้ฉันสามารถใช้แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าในอุดมคติอีกครั้งเพื่อเป็นตัวแทนของแบตเตอรี่และเนื่องจากฉันใช้ตัวต้านทานภายในร่วมกับแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมเอาท์พุทจะแสดงพฤติกรรมของแบตเตอรี่จริงอย่างใกล้ชิดมากขึ้น ฉันควรต้องการความแม่นยำมากขึ้นฉันสามารถตัดสินใจใช้โมเดลที่ซับซ้อนกว่านี้และได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำยิ่งขึ้น

จุดสำคัญของวิศวกรรมไฟฟ้าคือการเรียนรู้เมื่อต้องใช้แบบจำลองที่ถูกต้องเพื่อแสดงส่วนประกอบวงจรชีวิตจริงที่ซับซ้อนมาก (และแม้แต่ตัวต้านทานต่ำต้อยเมื่อวิเคราะห์ในรายละเอียดก็เป็นผลงานชิ้นเอกของวิทยาศาสตร์สมัยใหม่) แต่เพื่อให้สามารถทำเช่นนั้นได้เราเริ่มจากวงจรที่เรียบง่ายเพื่อให้เราได้รู้ว่าแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ง่ายที่สุดใช้งานได้จริงอย่างไร

เมื่อเราเริ่มวิเคราะห์ส่วนประกอบของวงจรที่ซับซ้อนมากขึ้นเช่นทรานซิสเตอร์หรือไดโอดเราจะแบ่งพวกมันออกเป็นวงจรง่ายๆที่ประกอบด้วยสิ่งต่าง ๆ เช่นตัวต้านทานและแหล่งกระแสและแรงดันในอุดมคติ สิ่งนี้จะช่วยให้เราลดความซับซ้อนของพฤติกรรมขององค์ประกอบที่ซับซ้อนมากขึ้นและหลีกเลี่ยงการวิเคราะห์ในรายละเอียดว่ามันทำงานอย่างไรถ้าแบบจำลองอย่างง่ายเพียงพอสำหรับความต้องการของเรา

เรื่องเดียวกันโดยสิ้นเชิงนั้นใช้งานได้กับแหล่งข้อมูลปัจจุบัน แต่ฉันตัดสินใจที่จะไม่บอกที่นี่เนื่องจากคุณสามารถเห็นได้จากคำตอบอื่น ๆ วงจรที่สามารถสร้างแบบจำลองเป็นแหล่งข้อมูลในอุดมคตินั้นซับซ้อนเกินกว่าที่คุณจะเข้าใจได้

ดังนั้นเพื่อสรุปสิ่งนี้: ไม่มีวัตถุในชีวิตจริงที่สามารถใช้เพื่อแสดงแรงดันไฟฟ้าในอุดมคติและแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า แต่มีวัตถุบางอย่างที่สามารถ (ในบางกรณีอย่างใกล้ชิด) แทนด้วยแรงดันและกระแสไฟฟ้าในอุดมคติ สิ่งที่ดีที่สุดที่คุณสามารถทำได้ในขณะนี้คือการจดจำคำจำกัดความของแรงดันไฟฟ้าในอุดมคติและแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าอย่างถูกต้องและไม่ให้สับสนกับวัตถุจริง ด้วยวิธีนี้คุณจะไม่แปลกใจหากแบตเตอรี่ไม่มีแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อยหรือหากวงจรที่ระบุว่าเป็นแหล่งกำเนิดกระแสไฟในอุดมคติเริ่มต้นสูบบุหรี่ ณ จุดหนึ่งแม้ว่ามันจะมีภูมิคุ้มกันที่ดีต่อการเปลี่ยนแปลงภายนอกของวงจร

จากบันทึกด้านข้างให้พิจารณาว่าเกิดอะไรขึ้นกับแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าในอุดมคติเมื่อเอาต์พุตสั้นลงและเกิดอะไรขึ้นกับแหล่งจ่ายกระแสอุดมคติเมื่อเอาต์พุตเปิด และจะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณทำให้แบตเตอรีสั้นลงและทำไมแบตเตอรี่ทั้งหมดถึงมีคำเตือนไม่ให้พินเอาท์พุตสั้น

บางทีคำตอบนี้อาจช่วยได้ ฉันกำลังพูดแบบเดียวกับ AndrejaKo แต่โพสต์ของฉันจะสั้นลง

เช่นเดียวกับแหล่งจ่ายแรงดันแหล่งจ่ายกระแสในปัจจุบันเป็นเพียงโครงสร้างทางทฤษฎี แบตเตอรี่สามารถประมาณได้ใกล้เคียงกับแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้า แต่มันไม่แน่นอน

Howeer แตกต่างจากแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าซึ่งประมาณโดยแบตเตอรี่ไม่มีส่วนประกอบแบบง่าย ๆ ที่จะประมาณแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าทั่วไปได้ดี นั่นไม่ได้หมายความว่าแนวคิดนั้นไม่มีประโยชน์แม้ว่าวงจรโลกแห่งความเป็นจริงจำนวนมากสามารถจำลองโดยใช้แนวคิดได้

ฉันเคยเห็นเครื่องจ่ายไฟฟ้าในห้องปฏิบัติการที่มีสองลูกบิดตัวหนึ่งซึ่งปรับแรงดันไฟฟ้าและอีกตัวปรับกระแสไฟฟ้า ในการใช้อุปกรณ์เหล่านี้เป็นแหล่งจ่ายแรงดันคุณเพียงตั้งค่ากระแสไฟฟ้าให้สูงสุดและหมุนแรงดันไฟฟ้าที่คุณต้องการ ตราบใดที่วงจรไม่ต้องการกระแสเกินค่าสูงสุดอุปทานจะจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่คุณเลือก หากต้องการใช้เป็นแหล่งจ่ายกระแสไฟให้หมุนแรงดันไฟฟ้าเป็นค่าสูงสุดและตั้งค่ากระแสที่คุณต้องการ แหล่งจ่ายจะให้กระแสนั้นตราบใดที่ไม่ต้องการแรงดันไฟฟ้าที่มากกว่าค่าสูงสุด

หากสิ่งนี้ช่วยให้คุณเข้าใจ:

แหล่งจ่ายกระแสเป็นเหมือนแบตเตอรี่ซึ่งจะปรับแรงดันไฟฟ้าของตัวเองเพื่อให้แน่ใจว่ากระแสที่ไหลผ่านนั้นเป็นค่าที่คุณเลือก

ตัวอย่างเช่นหากคุณมีแหล่งจ่ายกระแส 1A และคุณเชื่อมต่อตัวต้านทาน 10 โอห์มข้ามแหล่งจ่ายจะปรับแรงดันเอาต์พุตเป็น 10 โวลต์ซึ่งจะช่วยให้มั่นใจว่า 1 แอมป์วิ่งผ่านตัวต้านทาน

นี่ก็เหมือนกับการบอกว่าแหล่งจ่ายแรงดันจะให้กระแสใดก็ตามที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันคงที่

ดังนั้นแหล่งจ่ายกระแสจะให้แรงดันทุกชนิดที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าแหล่งจ่ายกระแสคงที่

นี่เป็นคำอธิบายที่เกินความจริง แต่ฉันรู้สึกว่ามันเป็นประเด็น

แหล่งจ่ายกระแสในปัจจุบันคือวงจรที่มีความต้านทานเอาต์พุตไม่สิ้นสุด อย่างที่คุณบอกว่ามันให้ (ถ้าเป็นไปได้) กระแสเดียวกันไม่ว่ามันจะเชื่อมต่อกับอะไร

แนวคิดนั้นง่ายมาก: ถ้าคุณวางไว้ในสาขาของวงจรคุณจะรู้ว่ากระแสจะมีอันนั้น แต่คุณไม่สามารถรู้ถึงแรงดันไฟฟ้าเหนือแหล่งนั้นได้เว้นแต่จะได้มาจากการคำนวณการตกของส่วนประกอบอื่น ๆ

ดูการจำลองนี้เพื่อทำความเข้าใจแนวคิดที่ดีขึ้น เปิดและปิดสวิตช์และดูกระแสที่ไหลออกมาจากแหล่งกำเนิด

แหล่งจ่ายกระแสสามารถสร้างขึ้นได้ด้วยกระจกเงาในปัจจุบันซึ่งทรานซิสเตอร์ BJT สองตัวนั้นมีความลำเอียงที่มีแรงดันไฟฟ้าฐานเดียวที่ให้ค่าเดียวกัน (ดีเกือบจะแตกต่างกันคือกระแสฐานสองกระแส) จากนั้นขาข้างหนึ่งของกระจกจะลำเอียงที่มีภาระคงที่ (มักจะเป็นตัวต้านทาน) เพื่อตั้งค่ากระแสไฟฟ้าจากนั้นขาอีกข้างหนึ่งจะทำซ้ำ

รูปแบบนี้สามารถปรับปรุงได้ด้วยการเชื่อมต่อแบบคาสโค้ด (ใช้ทรานซิสเตอร์ฐานทั่วไปเพื่อเพิ่มความต้านทานเอาต์พุต) หรือเทคนิคอื่น ๆ ซึ่งมักใช้การป้อนกลับ

แหล่งที่มาในปัจจุบันมีการใช้กันอย่างแพร่หลายใน Op-Amps ซึ่งขั้นตอนการรับจะต้องเอนเอียงกับกระแสที่แม่นยำเพื่อให้ได้รับความสมดุลและสูงขึ้น

แผงโซลาร์เซลล์ทำหน้าที่เป็นแหล่งกระแสในส่วนของพื้นที่ปฏิบัติการ ดูลักษณะนี้:

หากคุณเชื่อมต่อตัวต้านทาน36mΩกับแผง 2.75A จะไหลผ่านตัวต้านทานซึ่งจะทำให้แรงดันตกที่ 0.1V หากคุณเพิ่มตัวต้านทานเป็น150mΩกระแสจะยังคงที่ 2.75A และแรงดันตกคร่อมตัวต้านทานจะเพิ่มขึ้นเป็น ~ 0.4V

หากคุณเพิ่มความต้านทานกระแสจะลดลงในที่สุด นี่เป็นเพราะมันไม่ได้เป็นแหล่งที่ดีในปัจจุบัน มันทำหน้าที่เป็นหนึ่งเดียวในช่วง 0-0.4V

มีแหล่งพลังงานเชิงเส้นและสลับที่สามารถทำหน้าที่เป็นแหล่งปัจจุบัน วิธีหนึ่งจะทำได้โดยการใช้แหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าและควบคุมแรงดันไฟฟ้าให้เป็น "ชดเชย" สำหรับกระแสเกินโดยใช้ข้อเสนอแนะ ที่เรียกว่าโหมดปัจจุบัน

มี แต่แปลงบางอย่างที่เป็นธรรมชาติทำหน้าที่เป็นแหล่งที่มาปัจจุบันมีชื่อทางทฤษฎีของGyrators เหล่านี้เป็นแหล่งจ่ายกระแสที่ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้า

บทความที่เกี่ยวข้องกับแหล่งข้อมูลดังกล่าว (บทความของฉัน): http://www.ee.bgu.ac.il/~cervera/publications/pdf/conf4.pdf