แนวคิดของแหล่งจ่ายไฟกระแสคงที่

เมื่อแรงดันไฟฟ้าของกริดและอิทธิพลอื่น ๆ เปลี่ยนไปตามช่วงที่กำหนด มันสามารถให้กระแสไฟขาออกที่เสถียรได้

กระแสคงที่คืออะไร? แหล่งจ่ายไฟกระแสคงที่คืออะไร?

กระแสคงที่สามารถเรียกได้ว่ากระแสคงที่ซึ่งมีความหมายคล้ายกันและโดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องแยกแยะ เมื่อเทียบกับแนวคิดเรื่องแรงดันคงที่ แนวคิดเรื่องกระแสคงที่นั้นเข้าใจยากกว่า เนื่องจากแหล่งกำเนิดแรงดันคงที่นั้นพบได้ทั่วไปในชีวิตประจำวัน แบตเตอรี่สำหรับจัดเก็บและแบตเตอรี่แห้งเป็นอุปกรณ์จ่ายไฟ DC แบบแรงดันคงที่ ในขณะที่ 220V AC ถือได้ว่าเป็นอุปกรณ์จ่ายไฟแรงดันไฟ AC แบบคงที่ เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วแรงดันไฟขาออกจะไม่เปลี่ยนแปลง ไม่แตกต่างกันอย่างมากกับการเปลี่ยนแปลงของกระแสไฟขาออก

ขั้นแรก ให้ยกตัวอย่าง: ค่ากระแสคงที่ที่ปรับเป็น 1A และแรงดันเอาต์พุตสูงสุดที่ 100V เมื่อคุณเปิดสวิตช์ไฟของแหล่งจ่ายกระแสไฟคงที่ คุณจะเห็นค่าโวลต์มิเตอร์และมิเตอร์กระแสไฟของแหล่งจ่ายไฟ อะไร? จะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าแรงดันไฟขาออกคือ 100V และกระแสไฟขาออกคือ 0A มีคนเคยถามว่าคุณไม่ใช่แหล่งจ่ายกระแสคงที่ 100V 1A หรือไม่? ทำไมเอาต์พุตไม่ 100V 1A? ที่นี่เรายังต้องใช้กฎของโอห์มเพื่ออธิบาย ในทางทฤษฎี สามารถคำนวณได้ดังนี้: แรงดันไฟขาออกของแหล่งจ่ายไฟ U=IR โดยที่ U คือแรงดันขาออก I คือกระแสไฟขาออก และ R คือความต้านทานโหลด

ต่อไปนี้จะแบ่งออกเป็น 5 สถานการณ์เพื่ออธิบาย:

หากแหล่งจ่ายไฟไม่มีโหลด R สามารถแสดงเป็นอินฟินิตี้ได้ U=I* ∞ เนื่องจากแหล่งจ่ายไฟสามารถส่งออกกระแสไฟ 1A หากกระแสไฟของแหล่งจ่ายไฟเป็น 1A ดังนั้น U=1A* ∞ = ∞ และ แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟสามารถส่งออกได้สูงสุด 100V เท่านั้น แหล่งจ่ายไฟสามารถส่งออกแรงดันไฟฟ้าสูงสุดได้เพียง 100V เท่านั้น เนื่องจากแหล่งจ่ายไฟไม่สามารถส่งออกแรงดันไฟฟ้าที่ไม่มีที่สิ้นสุดได้ กระแสจึงสามารถเป็นค่าที่น้อยมากเท่านั้น นั่นคือ เอาต์พุตปัจจุบันคือ 0A นั่นคือ I=U/R=100V/ ∞ =0A

หากความต้านทานโหลด R=200 โอห์ม แสดงว่าแหล่งจ่ายไฟสามารถส่งออกได้เพียง 100V เท่านั้น กระแสไฟจะอยู่ที่ 0.5A เท่านั้น นั่นคือ I=U/R=100V/200R=0.5A

ถ้าความต้านทานโหลด R=100 โอห์ม เนื่องจากแหล่งจ่ายไฟสามารถส่งออกได้ 100V กระแสสามารถเข้าถึง 1A นั่นคือ I=U/R=100V/100R=1A และกระแสไฟขาออกเพียงแค่ถึงค่ากระแสคงที่ของ แหล่งจ่ายไฟ

หากความต้านทานโหลดยังคงลดลง ให้เปลี่ยนเป็น 50 โอห์ม ตามสูตร I=U/R=100V/50R=2A แต่ที่สำคัญคือแหล่งจ่ายไฟของเราเป็นแหล่งจ่ายไฟที่มีค่ากระแสคงที่ 1A ดังนั้นกระแสไฟขาออกในเวลานี้จึงบังคับได้เพียง 1A แทนที่จะเป็น 2A ดังนั้นแรงดันเอาต์พุตจึงทำได้เพียง ให้ลดลงเหลือ 50V แทนที่จะเป็น 100V ที่นี่เรายังต้องปฏิบัติตามกฎของโอห์ม นั่นคือ U=IR=1A*50R=50V

หากความต้านทานโหลดกลายเป็น 0 โอห์ม (นั่นคือไฟฟ้าลัดวงจร) เนื่องจากกระแสไฟขาออกสามารถเป็นได้เพียง 1A เท่านั้น แรงดันเอาต์พุตสามารถเป็น 0V เท่านั้น นั่นคือ U=I*R=1A*0R=0V

จากตัวอย่าง 5 ตัวอย่างข้างต้น จะเห็นได้ว่าหากความต้านทานโหลดสูงเกินไป กระแสไฟขาออกของแหล่งจ่ายไฟไม่สามารถเข้าถึงค่ากระแสคงที่ได้ จากนั้นแรงดันเอาต์พุตของแหล่งจ่ายกระแสคงที่จะเพิ่มขึ้นเป็นแรงดันเอาต์พุตสูงสุดโดยอัตโนมัติ ของแหล่งจ่ายไฟก็ต่อเมื่อความต้านทานโหลดมีค่าน้อยถึงค่าที่แน่นอน กระแสไฟขาออกของแหล่งจ่ายไฟถึงค่ากระแสคงที่และแหล่งจ่ายไฟอยู่ในสถานะการทำงานปัจจุบันคงที่อย่างแท้จริง ด้วยการลดลงทีละน้อยของค่าความต้านทานโหลด แรงดันไฟขาออกจะลดลงอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้กระแสไฟขาออกคงที่ นี่คือแนวคิดของกระแสคงที่

โดยทั่วไปแล้ว ไม่ว่าจะเป็นแหล่งจ่ายไฟที่มีแรงดันคงที่หรือแหล่งจ่ายไฟกระแสคงที่ พวกมันก็เหมือนกัน เอาท์พุทของพวกเขาคือแรงดันและกระแส จากปริมาณทั้งสอง แหล่งจ่ายไฟสามารถควบคุมได้เพียงตัวใดตัวหนึ่งหรือปรับแรงดันไฟฟ้าให้คงที่ ไม่ว่ากระแสจะคงที่หรือไม่ ปริมาณอื่น ๆ จะต้องกำหนดโดยความต้านทานโหลด และความต้านทานโหลดถูกกำหนดโดยผู้ใช้ ดังนั้นหนึ่งใน ผู้ใช้ต้องกำหนดปริมาณเอาต์พุตสองปริมาณของแหล่งจ่ายไฟ ผู้ใช้สามารถใช้ตามลอจิกตามกฎหมายของโอห์มเท่านั้นไม่ว่าแรงดันเอาต์พุตและกระแสไฟขาออกจะได้รับพร้อมกันหรือไม่


โพสต์เวลา: ส.ค.-26-2021