电压源与电流源的等效变换.docx

精品文档 第五讲 电压源与电流源的等效变换 一、实际电源的两种电源模型 实际电源的电路模型由两部分组成：理想电源元件、理想电阻元件 1、电压源 1）等效电路：理想电压源和内阻的串联表示。如图所示。实际电压源的伏安特性关系式为： u us i Ro 2）伏安特性曲线：如图（ b ）所示。 (a) (b) 图 1-2-9 实际电压源及其伏安特性 结论：电压源内阻越小，输出电压变化就越小，输出电压越稳定。 当 R0 ＝0 时， U＝US,电压源的输出电压恒定不变，电压源为理想电压源。当 Ro ＜＜ RL 时，认为电压源是理想电压源。 电压源的电压和电压源的电流一般取非关联参考方向， 此时电压源发出的功率为： P＞0 时，电压源发出功率；当 P＜0 时，电压源吸收功率。 2、电流源 （1）等效电路：理想电流源和内阻的并联。 图 1-2-10(a) 为一实际电流源的等 效模型。由图 1-2-10(a) u 可得 i i s u s R o u s i 为负载电流， i s 为电流源的电流， Ro 为流经内阻的电流。 Ro 电流源的输出电流 i 随电压的变化而变化，伏安特性如图 (b) 所示。 （2）伏安特性：电流源电阻越大，输出电流变化越小，输出电流越稳定。 随意编辑 精品文档 图 1-2-10 实际电流源及其伏安特性 当内阻 Ro ＝∞时， i = i s ，电流源输出电流恒定不变，与端电压无关，为理想电 流源。在实际中，当 Ro ＞＞ RL 时，近似认为是理想电流源。 小结：电流源的电压和电流源的电流一般取非关联参考方向，当 P＞0 时，电 流源发出功率；当 P＜0 时，电流源吸收功率。 3、两种电源的转换 电源转换条件：输出电压 U 和输出电流 I 不变；电源内阻 R0 相等，且 + I s E E + R0 Uo Ro -  Ro Uo Is - 1）所谓等效，只是对电源的外电路而言的，对电源内部则是不等效的。 2 ）变换时要注意两种电路模型的极性必须一致，即电流源流出电流的一端 与电压源的正极性端相对应。 3）理想电压源与理想电流源不能相互等效变换。 4）变换关系中， R0 不限于内阻，可扩展至任一电阻。 二、利用电源等效求图所示电路中的电流 I 和电压 U。 R0＝ 2 I I ￡? E1＝ 10 Is＝ 5 A R ＝ 2 UI s1＝ 5 A R0＝ 2 I s＝ 5 A UR＝2 V ￡ (a) (b) I I s2 R0＝ 2 R ＝ 2 U 随意编辑 (c) 精品文档 解（略） 三、受控源 1、概念：不能独立工作，受外来参量控制的电压源、电流源。 2、分类：根据控制量和受控电源作用分 电压控制电流源（ VCCS）、电压控制电压源（VCVS）、电流控制电流源（CCCS）、 电流控制电压源（ CCVS）。 3、符号： + + i ri gi - u - + + u μu i ? i - - 上图依次为： CCVS、VCCS、VCVS、CCCS。系数中 r 的量纲为欧姆； g 的量 纲为西门子；μ、β无量纲。 4、例题分析：写出 AB 端的等效电阻 A 4O I 4I U AB =4I+2I+4I=10I R =U AB /I=10 Ω AB B 2O 四、小结（略） 随意编辑