Активный ток — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Активный ток

Cтраница 1

Активный ток сопровождается переносом активной энергии, которая преобразуется потребителем в механическую и тепловую. Реактивный ток возникает при передаче реактивной энергии, которая, хотя и не превращается потребителем в полезную работу, все же необходима для создания магнитного поля, без которого ни трансформаторы, ни электродвигатели работать не могут. Происходит обмен реактивной энергией между потребителем и генератором.  [1]

Активный ток при компенсации остается без изменения.  [3]

Активный ток, совпадающий по фазе с напряжением, откладываем также в направлении положительной оси, а реактивный ток, который отстает по фазе на 90 от напряжения, откладываем вниз.  [4]

Активный ток / о не превышает 6 % указанного значения тока / с. Таким образом, основная составляющая тока замыкания на землю — это емкостный ток сети, значение которого определяется суммарной емкостью сети и сопротивлением R.  [6]

Активный ток не превышает 6 % указанного значения емкостного тока. Таким образом, основная составляющая тока замыкания на землю — это емкостный ток сети, значение которого определяется суммарной емкостью сети и сопротивлением R.  [8]

Активные токи замыкания на землю обычно составляют в среднем около 5 % емкостного тока замыкания на землю. Небольшой остаточный активный ток сети высокого напряжения требует весьма высокой чувствительности реле при больших коэффициентах трансформации трансформаторов тока. Чувствительные реле требуются и при использовании трансформаторов тока на вводах и трансформатора Ферранти кабельной линии. С успехом были использованы магнитные материалы с большой проницаемостью.  [10]

Активный ток неразветвленной части цепи равен арифметической сумме активных токов ветвей, а реактивный — алгебраической сумме реактивных токов ветвей.  [11]

Как активные токи в первичной и вторичной обмотках сдвинуты на электрический угол, равный примерно 180, так и намагничивающий ток З й гармоники сдвинут на электрический угол 180 при питании трансформатора со стороны треугольника и звезды.  [12]

Но активный ток двигателя пропорционален его механической нагрузке. Таким образом, с увеличением нагрузки двигателя относительное значение реактивного тока быстро убывает, a cos PJ увеличивается. С увеличением нагрузки он быстро возрастает и достигает максимального значения ( 0 7 — 0 9) при нагрузке, близкой к номинальной. Таким образом, даже у полностью загруженного двигателя реактивный ток составляет 70 — 40 % тока статора.  [13]

Прибавляя найденные активные токи / lc, / Blc, IAtc, / B2c к токам Ли.  [14]

Датчик активного тока автоматически учитывает потерю напряжения в токоподводе электробура.  [15]

Страницы:      1    2    3    4    5

Как преобразовать реактивный ток в активный



Практическое использование реактивной энергии

Вот цитата из учебника «Электротехника с основами электроники» авторов Зороховича и Калинина для техникумов. В параграфе «Активная и реактивная мощности» читаем на стр. 121:
«…только активная мощность может обеспечить в приёмнике преобразование электрической энергии в другие виды энергии».

«…Реактивная мощность никакой полезной работы не создаёт, так как её среднее значение в течение одного периода равно нулю…».

Цель опыта – это практическая проверка данной цитаты из учебника.

Вступление

В электрической сети совершаются гармонические и синфазные (!) колебания тока и напряжения с частотой 50 Гц. При этом ток и напряжение совпадают по фазе. В этом может убедиться каждый желающий, подключив через шунт 0,5 Ом к сети активную нагрузку (например, лампу накаливания) и подключив к ним осциллограф (соблюдая технику безопасности). Для этой цели лучше использовать сетевой разделительный трансформатор 220 на 220 В. Вначале нужно найти и пометить в розетке фазный и нулевой провод. Как на активной нагрузке будут выглядеть вместе колебания тока и напряжения, показано на Рис.1

Но если ко вторичной обмотке трансформатора подключить реактивную нагрузку в виде конденсатора, то колебания тока и напряжения будут сдвинуты относительно друг друга по фазе на 90º. Всё это можно проверить тем же способом, что и с активной нагрузкой, подключив осциллограф к шунту и к конденсатору. Осциллограммы тока и напряжения для этого случая приведены ниже на Рис.2

Подключение в качестве реактивной нагрузки катушки индуктивности приведёт к обратному явлению. В качестве индуктивности можно использовать первичную обмотку любого силового трансформатора. В цепи такой обмотки колебания тока по фазе будут отставать от колебаний напряжения на 90º.

Если у этого сетевого трансформатора есть вторичная обмотка (хорошо, если она будет на 12÷20 Вольт), то мы всегда можем собрать колебательный контур, состоящий из вторичной обмотки данного сетевого трансформатора и конденсатора, чтобы резонансная частота полученного колебательного контура совпала с частотой колебаний в сети (50 Гц).

Настройку колебательного контура лучше выполнить практически, а не по расчётам, чтобы убедиться в том, что данный колебательный контур действительно находится в резонансе с колебаниями сети. Для этого понадобится низкоомный амперметр. Если в хозяйстве нет амперметра на 20÷100 ампер, то можно в разрыв колебательного контура включить шунт сопротивлением приблизительно 0,05 Ом, подключить к нему осциллограф и установить величину реактивного тока в этом колебательном контуре. Значение реактивного тока в колебательном контуре может достигать десятков ампер. Затем, подключая параллельно к основному конденсатору любой конденсатор небольшой емкости, надо наблюдать, что происходит с амплитудой колебания тока в контуре. Если ток продолжает возрастать, то добавляем следующий конденсатор, пока ток в контуре не начнёт убывать. После чего удаляем этот последний конденсатор, измеряем общую ёмкость всех конденсаторов и заменяем их одним или двумя конденсаторами с мощными выводами, рассчитанными на большой реактивный ток.

Напомню о технике безопасности при работе с конденсаторами. Имея дело с полярными конденсаторами, помните, что их нельзя поодиночке включать в цепь переменного тока, а только парами, при условии, что они соединены последовательно и встречно. Это означает, что плюсовой вывод одного конденсатора нужно подключать к плюсовому выводу другого конденсатора или наоборот – соединять их вместе минусовыми выводами. Такие пары конденсаторов уже можно включать в цепь переменного тока, важно лишь, чтобы рабочее напряжение не превышало их паспортное значение.

Второй важный момент заключается в том, что надо следить за нагревом конденсаторов. Если нет возможности приобрести конденсаторы, рассчитанные на большую реактивную мощность (измеряемую в кВАр-ах), то допускается подключение конденсаторов, не рассчитанных на большой реактивный ток, но только на короткое время, при условии, что мы будем следить за их тепловым режимом и не допускать перегрева конденсаторов, что чревато их взрывом. Допускается нагрев до 60÷85º и более, в зависимости от типа конкретного конденсатора.

Итак, при подключенном к вторичной обмотке нашего сетевого трансформатора реактивном элементе — конденсаторе, ток и напряжение в колебательном контуре окажутся сдвинутыми по фазе почти на 900, при условии, конечно, что сечение провода вторичной обмотки и реактивная мощность конденсатора окажутся приличными. Интересно отметить одну важную деталь. Наш трансформатор не только не заметит подключение такого настроенного конденсатора, но и ток его потребления от сети значительно снизится. Об этом я скажу в конце этой работы.

Но, если вместо конденсатора к вторичной обмотке этого же трансформатора подключить активную нагрузку (например, лампочку накаливания), то напряжение и ток снова будут стремиться стать синфазными (сдвиг фаз между их колебаниями будет стремиться к нулю). При этом ток потребления трансформатора немедленно повысится, в соответствии с величиной мощности подключенной активной нагрузки.

При подключении активной нагрузки к вторичной обмотке, сердечник трансформатора намагничивается пропорционально величине тока в нагрузке, а при коротком замыкании вторичной обмотки он может войти в насыщение. При насыщении сердечника трансформатора его магнитные свойства резко снижаются, в результате индуктивность первичной обмотки резко снижается, что сопровождается резким возрастанием тока в первичной обмотке трансформатора и, соответственно, возрастает потребляемая трансформатором от сети мощность. Но реактивные элементы (катушки и конденсаторы), подключаемые параллельно вторичной обмотке трансформатора и настроенные в резонанс с колебаниями в сети, такого эффекта не вызывают (!), несмотря на то, что в цепи колебательного контура вторичной обмотки реактивные токи будут достигать десятков ампер! Возникает интересный вопрос: а можно ли как-то использовать свободные реактивные мощности, достигающие в колебательных контурах огромных значений?

Я не стану рассматривать здесь все виды нагрузок. Кому надо, сами найдёте нужную вам информацию в книгах или в Интернете. А здесь пойдёт речь о возможности аккумулирования и использовании реактивной энергии, свободно гуляющей по колебательному контуру.

А что если в момент, когда напряжение во вторичной обмотке равно нулю, подключить к ней через диод конденсатор и в течение первой четверти периода его заряжать, при условии, что данный конденсатор и вторичная обмотка трансформатора составляют колебательный контур с резонансной частотой 50 Гц? Следовательно, зарядить конденсатор нужно успеть за 20/4=5ms, то есть за первую четверть одного периода колебания (50 Гц).

Если конденсатор зарядится, то, когда напряжение в контуре достигнет максимального значения, нужно отключить конденсатор от вторичной обмотки, так как он больше не сможет зарядиться, а затем разрядить его на активную нагрузку в течение второй четверти периода длительностью 5 ms.

Если этот опыт удастся, то мы можем надеяться, что когда-нибудь сможем научиться использовать свободно гуляющую реактивную мощность в практических целях.

Источник

О природе реактивной энергии

Вокруг реактивной энергии сложилось немало легенд, активно способствовала развитию околонаучного фольклора любовь нашего человека к халяве и разнообразным теориям глобального заговора.

В рунете можно найти множество success story о том как простой мужичок из глубинки годами эксплуатирует халявную реактивную энергию (которую бытовой счетчик электроэнергии не регистрирует) и живет себе, не зная бед. Так же можно найти заметки людей, призывающих бросить бесполезное занятие поиска источника халявы в халявной реактивной энергии. Для того чтобы окончательно раставить точки над ‘i’ в этом вопросе, я решил написать этот пост, не мудрствуя лукаво.

Как известно, потребляемая от источника переменного тока энергия складывается из двух составляющих:

1. Активной энергии
2. Реактивной энергии

1. Активная энергия — та часть потребляемой энергии, которая целиком и безвозвратно преобразуется приемником в другие виды энергии.

Пример: Протекая через резистор, ток совершает активную работу, что выражается в увеличении тепловой энергии резистора. Вне зависимости от фазы протекающего тока, резистор преобразует его энергию в тепловую. Резистору не важно в каком направлении течет по нему ток, важна лишь его величина: чем он больше, тем больше тепла высвободится на резисторе (количество выделенного тепла равно произведению квадрата тока и сопротивления резистора).

2. Реактивная энергия — та часть потребляемой энергии, которая в следующую четверть периода будет целиком отдана обратно источнику.

Пример: Представим себе, что к источнику переменного тока подключен конденсатор. Начальный заряд на обкладках конденсатора равен нулю, начальная фаза напряжения источника так же равна нулю. Одно полное колебание состоит из четырех четвертьпериодов:

1. Напряжение источника растет от 0 до максимального мгновенного значения (при действующем значении U источника 230V оно равно 230 * 1,4142 = 325V) При этом конденсатор потребляет ток, необходимый для его полного заряда
2. Напряжение источника стремительно уменьшается (движется к нулю), при этом, напряжение на заряженном конденсаторе оказывается выше чем на источнике, что вызывает течение тока в обратную сторону (ведь ток течет от большего потенциала к меньшему), то есть конденсатор разряжается, отдавая накопленную энергию обратно источнику!
3. Для следующих двух четвертьпериодов вышеописанная история повторяется с тем лишь различием, что токи заряда и разряда емкости потекут в противоположных направлениях.

В случае включения вместо конденсатора катушки индуктивности, суть процесса не изменится.

В этом и состоит главный фокус реактивной энергии — в момент ‘прилива’ мы заполняем свои цистерны, в момент отлива же, мы сливаем их содержимое обратно. Как можно заметить из этой простой аналогии, мы просто туда-сюда переливаем жидкость (или ток в электроцепях). Если же мы соблазнимся слить хоть немного жидкости ‘налево’ (включить последовательно с реактивным конденсатором активный резистор), то мы станем брать ‘несколько больше’ чем возвращать, а это ‘несколько больше’ уже является активной энергией по определению (ведь мы эту часть не возвращаем обратно, не так ли?), за которую как известно, приходится платить.

Или иной пример: предположим, что мы берем у кредитора некоторую сумму денег взаймы и сразу же возвращаем ему взятый только что кредит. Если мы отдадим ровно столько, сколько взяли (чистая реактивность) — мы придем к исходному состоянию и никто никому не будет ничего должен. В случае же, если мы потратим часть кредита на какую ни будь покупку и вернем то, что осталось от кредита после совершения покупки (добавим в цепь активную нагрузку и часть энергии уйдет из системы) — мы будем все еще должны. Эта потраченная часть является активной составляющей взятого нами кредита.

Теперь у вас может возникнуть один весьма резонный вопрос — если все так просто, и для того чтобы энергия считалась реактивной, ее просто нужно полностью вернуть обратно источнику, почему предприятия вынуждены платить за потребляемую (и полностью возвращаемую) реактивную энергию?

Все дело в том, что в случае чисто реактивной нагрузки, момент максимально потребляемого тока (реактивного) приходится на момент минимального значения напряжения, и наоборот, в момент максимума напряжения на клеммах нагрузки, протекающий через нее ток равен нулю.

Протекающий реактивный ток греет питающие проводники — но это активные потери, вызванные протеканием реактивного тока по проводникам с ограниченной проводимостью, что эквивалентно последовательно включенным с реактивной нагрузкой активным резистором. Так же, поскольку в момент максимума реактивного тока напряжение на полюсах реактивного элемента переходит через ноль, активная мощность подводимая к нему в этот момент (произведение тока и напряжения) равна нулю. Вывод — реактивный ток вызывает нагрев проводов, не совершая при этом никакой полезной работы. Следует заметить, что эти потери так-же является активными и будут засчитываться бытовым счетчиком активной энергии.

Большие предприятия сопсобны генерировать достаточно большие реактивные токи, которые отрицательно сказываются на функционировании энергосистемы. По этой причине, для них проводится учет как активной, так и реактивной составляющей потребленной энергии. Для уменьшения генерации реактивных токов (вызывающих вполне реальные активные потери), на предприятиях размещают установки компенсации реактивной мощности.

Источник

Что такое реактивная мощность и как с ней бороться

Реактивная мощность определяет периодический обмен электрической энергией между источником и электроприемником с двойной частотой по отношению к частоте переменного тока без преобразования ее в другой вид энергии и может рассматриваться как характеристика скорости обмена электроэнергией между источником и магнитным полем электроприемника.

Суммарная энергия, связанная с существованием этой составляющей мгновенной мощности, равна нулю. Ее появление, очевидно, связано с наличием в системе производства, передачи и распределения электроэнергии элементов, в которых возможно периодическое накопление и последующий возврат определенного количества энергии. В противном случае обмен электрической энергией между источником и электроприемником был бы невозможен.

Физика процесса и практика применения установок компенсации реактивной мощности

Чтобы разобраться с понятием реактивной мощности, вспомним сначала, что такое электрическая мощность. Электрическая мощность – это физическая величина, характеризующая скорость генерации, передачи или потребления электрической энергии в единицу времени.

Чем больше мощность, тем большую работу может совершить электроустановка в единицу времени. Измеряется мощность в ваттах (произведение Вольт х Ампер). Мгновенная мощность – это произведение мгновенных значений напряжения и силы тока на каком-то участке электрической цепи.

Физика процесса

В цепях постоянного тока значение мгновенной и средней мощности за какой-то промежуток времени совпадают, а понятие реактивной мощности отсутствует. В цепях переменного тока так происходит только в том случае, если нагрузка чисто активная. Это, например, электронагреватель или лампа накаливания. При такой нагрузке в цепи переменного тока фаза напряжения и фаза тока совпадают и вся мощность передается в нагрузку.

Если нагрузка индуктивная (трансформаторы, электродвигатели), то ток отстает по фазе от напряжения, если нагрузка емкостная (различные электронные устройства), то ток по фазе опережает напряжение. Поскольку ток и напряжение не совпадают по фазе (реактивная нагрузка), то в нагрузку (потребителю) передается только часть мощности (полной мощности), которая могла бы быть передана в нагрузку, если бы сдвиг фаз был равен нулю (активная нагрузка).

Активная и реактивная мощности

Часть полной мощности, которую удалось передать в нагрузку за период переменного тока, называется активной мощностью. Она равна произведению действующих значений тока и напряжения на косинус угла сдвига фаз между ними (cos φ ).

Мощность, которая не была передана в нагрузку, а привела к потерям на нагрев и излучение, называется реактивной мощностью. Она равна произведению действующих значений тока и напряжения на синус угла сдвига фаз между ними (sin φ).

Таким образом, реактивная мощность является величиной характеризующей нагрузку. Она измеряется в вольт амперах реактивных (вар, var). На практике чаще встречается понятие косинус фи, как величины характеризующей качество электроустановке с точки зрения экономии электроэнергии.

Действительно, чем выше cos φ, тем больше энергии, подаваемой от источника, попадает в нагрузку. Значит можно использовать менее мощный источник и меньше энергии пропадает зря.

Реактивная мощность может рассматриваться как характеристика скорости обмена электрической энергией между источником и магнитным полем электроприемника. В отличие от активной мощности реактивная мощность не выполняет непосредственно полезной работы, она служит для создания переменных магнитных полей в индуктивных электроприемниках (например, в асинхронных двигателях, силовых трансформаторах и др.), непрерывно циркулируя между источником и потребляющими ее электроприемниками.

Реактивная мощность бытовых потребителей

Итак, потребители переменного тока имеют такой параметр, как коэффициент мощности cosφ.

На графике ток сдвинут на 90° (для наглядности), то есть на четверть периода. Например, электрооборудование имеет cosφ = 0,8, что соответствует углу arccos 0,8 ≈ 36.8°. Этот сдвиг происходит из-за наличия в потребителе электроэнергии нелинейных компонентов – ёмкостей и индуктивностей (например, обмотки электродвигателей, трансформаторов и электромагнитов).

Для дальнейшего понимания происходящего требуется учет того факта, что, чем выше коэффициент мощности (максимум 1), тем более эффективно потребитель использует получаемую из сети электроэнергию (то есть большее количество энергии преобразуется в полезную работу) – такую нагрузку называют резистивной.

При резистивной нагрузке ток в цепи совпадает с напряжением. А при низком коэффициенте мощности нагрузку называют реактивной, то есть часть потребляемой мощности не совершает полезной работы.

Таблица ниже демонстрирует классификацию потребителей по коэффициенту мощности.

Классификация потребителей переменного тока

Следующая таблица демонстрирует коэффициент мощности распространённых в быту потребителей электроэнергии.

Коэффициент мощности бытовых электроприборов

Юмор электрика

Что такое реактивная мощность? Все очень просто!

Способы компенсации реактивной мощности

Из сказанного выше вытекает, если нагрузка индуктивная, то следует компенсировать ее с помощью емкостей (конденсаторов) и наоборот емкостную нагрузку компенсируют с помощью индуктивностей (дросселей и реакторов). Это помогает увеличить косинус фи (cos φ) до приемлемых значений 0.7-0.9. Этот процесс называется компенсацией реактивной мощности.

Экономический эффект от компенсации реактивной мощности

Экономический эффект от внедрения установок компенсации реактивной мощности может быть очень большим. По статистике он составляет от 12 до 50% от оплаты электроэнергии в различных регионах России. Установка компенсации реактивной мощности окупается не более чем за год.

Для проектируемых объектов внедрение конденсаторной установки на этапе разработки позволяет экономить на стоимости кабельных линий за счет снижения их сечения. Автоматическая конденсаторная установка, например, может поднять cos φ с 0.6 до 0.97.

Выводы

Итак, установки по компенсации реактивной мощности приносят ощутимые финансовые выгоды. Они также позволяют дольше сохранять оборудование в рабочем состоянии.

Вот несколько причин, по которым это происходит.

1. Уменьшение нагрузки на силовые трансформаторы, увеличение в связи с этим срока их службы.

2. Уменьшение нагрузки на провода и кабели, возможность использования кабелей меньшего сечения.

3. Улучшение качества электроэнергии у электроприемников.

4. Ликвидация возможности штрафов за снижение cos φ.

5. Уменьшение уровня высших гармоник в сети.

6. Снижение уровня потребления электроэнергии.

Источник

Реактивная энергия

Через несколько понижающих трансформаторов к потребителю поступает переменный ток, конструкция которых разделяет обмотки низкого и высокого напряжения. То есть получается так, что в трансформаторе отсутствует физический контакт между двумя обмотками, при этом ток всё равно течёт. Объяснить это довольно просто. Электроэнергия всегда передаётся через воздух, который является прекрасным диэлектриком, при помощи электромагнитного поля, составляющая которого – переменное магнитное поле. Оно регулярно пересекает обмотку, появляясь в другой, и не имеет с первой электрического контакта, наводя электродвижущую силу. Коэффициент полезного действия у современных трансформаторов достаточно велик, отсюда потеря электроэнергии сводиться к минимуму, и потому вся мощь переменного тока, который протекает в первичной обмотке, оказывается в цепи вторичной обмотки. Тоже самое происходит в конденсаторе, правда, уже за счёт электрического поля. Ёмкость и индуктивность вместе порождают реактивную энергию. Активная энергия (которой мешает возврат реактивной энергии) преобразовывается в тепловую, механическую и другую.

Реактивная составляющая электрического тока возникает только в цепях, содержащих реактивные элементы (индуктивности и ёмкости) и расходуется обычно на бесполезный нагрев проводников, из которых составлена эта цепь. Примером таких реактивных нагрузок являются электродвигатели различного типа, переносные электроинструменты (электродрели, «болгарки», штроборезы и т.п.), а также различная бытовая электронная техника. Полная мощность этих приборов, измеряемая в вольт-амперах, и активная мощность (в ваттах) соотносятся между собой через коэффициент мощности cosφ, который может принимать значение от 0,5 до 0,9. На этих приборах указывается обычно активная мощность в ваттах и значение коэффициента cosφ. Для определения полной потребляемой мощности в ВА, необходимо величину активной мощности (Вт) разделить на коэффициент cosφ.

Пример: если на электродрели указана величина мощности в 800 Вт и cosφ = 0,8, то отсюда следует, что потребляемая инструментом полная мощность составляет 800/0,8=1000 ВА. При отсутствии данных по cosφ можно брать его приблизительное значение, которое для домашнего электроинструмента составляет примерно 0,7.

Реактивный тип нагрузки характеризуется тем, что сначала, неторое время, в нём происходит накопление энергии, поставляемой источником питания. Затем запасённая энергия отдаётся обратно в этот источник. К подобным нагрузкам относятся такие элементы электрических цепей, как конденсаторы и катушки индуктивности, а также устройства, содержащие их. При этом в такой нагрузке между напряжением и током присутствует сдвиг фаз, равный 90 градусам. Поскольку основной целью существующих систем электроснабжения является полезная доставка электроэнергии от производителя непосредственно к потребителю — реактивная составляющая мощности обычно считается вредной характеристикой цепи.

Для того, чтобы компенсировать противодействие реактивной энергии, применяются специальные устанавливаемые конденсаторы. Это заставляет свести к минимуму появляющееся негативное влияние реактивной энергии. Мы уже отмечали, что реактивная мощность существенно влияет на потерю электрической энергии в сети. Потому получается, что величину той самой негативной энергии приходиться постоянно держать под контролем, и лучший для этого способ – организовать её учёт.

Там, где озабочены этой проблемой (различные промышленные предприятия) довольно часто ставят отдельные специальные приборы, которые ведут учёт не только самой реактивной энергии, но и активной её части. Учёт ведётся в трёхфазных сетях по индуктивной и ёмкостной составляющей. Обычно такие счётчики, это не что иное, как аналого-цифровое устройство, которое преобразует мощность в аналоговый сигнал, который превращается в частоту следования электро-импульсов. Сложив их, мы можем судить о количестве потребляемой энергии. Обычно счётчик сделан из пластмассового корпуса, где установлены 3 трансформатора и блок учёта на печатной плате. На внешней стороне располагается ЖК экран или светодиоды.

Предприятия в настоящее время всё чаще ставят универсальные счётчики учёта электроэнергии, которые измеряют количество как активной, так и реактивной энергии. Более того, такие приборы могут совмещать функции от двух, а иногда и более устройств, что позволяет снижать затраты на обслуживание и позволяет сэкономить во время покупки. Такие устройство способны вычислять реактивную и активную мощность, а также измерять мгновенные значения напряжений. Счётчик фиксирует, каков уровень потребления энергии и показывает всю информацию на дисплее 3-мя сменяющимися кадрами (индуктивная составляющая, ёмкостная составляющая, а также объём активной энергии). Современные модели позволяют передавать данные по ИК цифровому каналу, защищены от магнитных полей, хищения энергии. Более того, мы получаем более точные измерения и малое энергопотребление, что выгодно отличает новые модели от предшественников.

Подключение и испытание усилительного модуля на транзисторах КТ835 от электрофона «Россия 321 Стерео».

Самодельная полка-кассетница для хранения мелких деталей и других электрических компонентов.

Усилитель мощности звука на транзисторах, из радиоконструктора DJ200. Проверка работы схемы.

Начнем с того, что реактивной электроэнергии не существут. Существуют понятия активной и реактивной мощности. Остальное бред сивой кобылы с притензией на понимание физических поцессов с выкладкой красивых рисунков, взятых с просторов сети. На месте модераторов снес бы все к чертям, потому как статейки данного уровня порождают заблуждения в умах простых смертных, которые с электричеством на ВЫ.

Источник

ТОЭ Лекции — №8 Пассивный и активный двухполюсники. Теорема

Двухполюсником называется часть электрической цепи любой сложности и произвольной конфигурации, выделенная относительно двух зажимов (двух полюсов).

Двухполюсник, не содержащий источников энергии или содержащий скомпенсированные источники (суммарное действие которых равно нулю), называется пассивным. Если в схеме двухполюсника имеются нескомпенсированные источники, он называется активным. На схеме двухполюсник обозначают прямоугольником с двумя выводами (рис. 8.1). Это обозначение можно условно рассматривать как коробку, внутри которой находится электрическая цепь.

Пассивный двухполюсник является потребителем энергии и может быть заменен эквивалентным сопротивлением, величина которого равна входному сопротивлению двухполюсника (см., например, рис. 8.2).

Активный двухполюсник ведет себя как генератор. Находящиеся внутри него нескомпенсированные источники отдают энергию во внешнюю цепь (рис. 8.3, а). Можно попытаться подобрать источник энергии с ЭДС ЕЭ и внутренним сопротивлением RЭ, который будет эквивалентен двухполюснику, то есть будет создавать во внешней цепи тот же самый ток (рис. 8.3, б).

Полученный генератор должен быть эквивалентен двухполюснику в любом режиме, в том числе и в режимах холостого хода и короткого замыкания. Источники энергии, входящие в состав активного двухполюсника, в режиме холостого хода создают на его зажимах напряжение UХ (рис. 8.4, а), а при коротком замыкании вызывают ток IK (рис. 8.4, б).

Из схем, приведенных на рис. 8.4, следует:

откуда

Итак, любой активный двухполюсник может быть заменен эквивалентным генератором, ЭДС которого ЕЭ равна напряжению холостого хода двухполюсника, а внутреннее сопротивление RЭ напряжению холостого хода, деленному на ток короткого замыкания.

Это утверждение и есть теорема об активном двухполюснике (эквивалентном генераторе).

Пример 1.4. Заменить активный двухполюсник, выделенный пунктиром на рис. 8.5, а, эквивалентным генератором (рис. 8.5, б). Численные значения параметров цепи составляют: Е1 = 200 В, Е2 = 100 В, R1 = 50 Ом, R2 = 20 Ом, R3 = 20 Ом.

Р е ш е н и е. Напряжение холостого хода, определяющее величину ЭДС эквивалентного генератора, можно найти по схеме на рис. 8.6, а любым известным способом.

Воспользуемся, например, методом контурных токов. Принимая в качестве контурных токи I1Х для левого контура и I3Х для правого, записываем контурные уравнения, из которых определяем контурные токи:

Напряжение холостого хода – это напряжение между точками m и n. Оно равно падению напряжения на сопротивлении R3:

Ux=Umn=I3X*R3=75 (B)

Применим теперь метод узловых потенциалов.

Принимая потенциал узла n равным нулю (φn = 0), для узла m запишем узловое уравнение:

где

Из уравнения (1.12) имеем:

Получили тот же самый результат.

Приступаем к расчету режима короткого замыкания. Ток IK в схеме на рис. 8.6, б найдем методом наложения. При действии только первой ЭДС ее ток проходит по первой ветви и, минуя вторую и третью ветви, замыкается по проводнику, закорачивающему зажимы двухполюсника:

Аналогично находим ток, вызываем второй ЭДС:

Ток в третьей ветви равен нулю, так как она закорочена. Поэтому:

В соответствии с теоремой об эквивалентном генераторе

Как активный выпрямитель может блокировать ток?

Добавляю свой собственный ответ после того, как я узнал намного больше об использовании пассивных выпрямителей:

2) В нормальной работе я предполагаю, что его диоды также работают как пассивные выпрямители. С его транзисторами используются только для повышения входного напряжения …?

Да. Транзисторы присутствуют в основном для повышения напряжения постоянного тока. Это дает несколько преимуществ.

Частичное управление нагрузкой

Если имеется сбой на стороне выпрямителя (высокая температура, низкая частота и т. Д.), Он может прекратить повышение, что, в свою очередь, приведет к падению напряжения постоянного тока. Если все потребители звена постоянного тока являются инверторами, они могут иметь предел пониженного напряжения и прекратить потребление.

После чего система может восстановиться, и исправление может продолжиться. В противном случае питание может быть отключено без тока, что намного проще для выключателя.

Как упоминалось в vini_i, это не поможет, если само соединение DC замкнуто.

Текущий контроль

Увеличение звена постоянного тока выше уровня выпрямителя означает, что усилитель контролирует, когда ток должен быть подан. Это означает, что пики тока, когда пики напряжения переменного тока могут быть полностью исключены, и создают чистые синусоидальные волны тока. 2 * R и, в свою очередь, более высокую эффективность.

Цитата: vini_i: МОП-транзисторы предназначены не для повышения напряжения, а для повышения эффективности.

Часть об эффективности все еще верна. Если транзисторы являются МОП-транзисторами, они могут быть использованы в качестве более эффективного диода. Обычно называется синхронным выпрямителем.

Однако это не относится к IGBT, поскольку они могут действовать только в одном направлении. Они также обычно являются предпочтительным транзистором в приложениях на 690 В, как упоминалось в первоначальном вопросе.

Значение, Определение, Предложения . Что такое активный ток

Другие результаты

Или творческий актив, например, права на песню.

В списке есть актив, которого никогда не видели.

Если обремененный актив может быть выделен, то обеспеченный кредитор должен иметь возможность коммерчески разумно распоряжаться только этой частью.

Что ты невероятно ценный актив, Как женский угодник.

Если актив должен использоваться в процессе производства, то он является элементом валового накопления основного капитала или изменения запасов.

Остаточная стоимость — та чистая сумма, которую предприятие рассчитывает получить за актив в конце его срока полезной службы, за вычетом ожидаемых затрат на ликвидацию.

Последующий получатель или держатель лицензии должен в принципе приобретать актив с учетом обеспечительного права.

Капитал вашего торгового счета – это ваш основной актив. Сохранять его – это ваша обязанность как трейдера.

Самый простой способ использования канала в торговле — это предположить, что актив будет торговаться в определенном ценовом коридоре.

Дополнительный актив не создается при разноске накладной поставщика, если он уже был создан при разноске поступления продуктов.

Молодежь представляет собой существенный актив в достижении целей в области развития и мира, а добровольчество — это важное средство для реализации их потенциала.

Стратегия инвестирования, при которой инвестор занимает средства в валюте с низкой процентной ставкой, а затем покупает актив с потенциально более высокой процентной ставкой.

… фигура AB=CD помогает определить момент, когда цена готовится к развороту, чтобы купить актив при низком уровне цены или продать при высоком.

А может, это «Кремль Инкорпорейтед» проверял, что такое Путин сегодня: ценный актив или обуза?

Наследство (наследственное имущество) включает в себя совокупность как имущественных прав (наследственный актив) наследодателя, так и его обязанностей (наследственный пассив), которые наследодатель имел к моменту смерти.

Если мы возьмем цены Bid и Ask на какую-либо валютную пару или же другой актив и посчитаем разницу между ними, то получим спред.

Эти точки показывают моменты, когда актив испытывает перекупленность или перепроданность.

Индекс Относительной Силы (RSI) – это осциллирующий индикатор, который показывает моменты, когда актив может находиться в состоянии перекупленности или перепроданности.

Базовый актив — валютная пара, значение индекса, цена акции или фьючерса, от изменения которых зависит доходность Структурированного продукта.

В этом случае предполагается, что нисходящий тренд продолжится и вы можете открыть шорт, или продать актив.

Если другие индикаторы показывают, что актив перекуплен или перепродан, это может означать разворот движения цены.

Бычий колл-спрэд выигрывает, когда базовый актив нейтрален, падает или слегка растет.

Он помогает вам определить канал, в котором актив будет торговаться во время движения в повышательном или понижательном тренде.

Она образуется в тот момент, когда цена на актив двигается в рамках сильного восходящего или нисходящего тренда, который внезапно приостанавливается.

Когда вы задумываетесь об открытии длинной позиции на актив – его покупке, – найдите ключевой минимум его цены, затем следующие за ним ключевой максимум и очередной ключевой минимум.

Увеличение параметра делает RSI менее чувствительным и приводит к снижению количества ситуаций, в которых актив определяется как перекупленный или перепроданный.

Мы поможем вам найти актив или активы, подходящие для ваших индивидуальных торговых целей и потребностей.

В точке завершения фигуры D (или незадолго до нее) вы можете продать актив или, при нисходящем тренде на рынке, открыть в точке D длинную позицию.

Когда вы собираетесь открыть короткую позицию на актив, или продать его, найдите ключевой максимум его цены, затем ключевой минимум, затем снова ключевой максимум.

Индекс канала товара (CCI) – это осциллирующий индикатор, который помогает определять, когда актив является перекупленным или перепроданным.

Активное сопротивление цепи переменного тока

Активным или ваттным сопротивлением называется всякое сопротивление, поглощающее электрическую энергию или вернее превращающее ее в другой вид энергии, например в тепловую, световую или химическую.

Потери энергии, а, следовательно, и активное сопротивление в электрической цепи при переменном токе всегда больше потерь энергии в этой же цепи при постоянном токе. Причина этого заключается в том, что в цепях переменного тока потери энергии обусловлены не только обычным омическим сопротивлением проводников, но и многими другими причинами.

Рассмотрим некоторые из этих.

Так, например, наличие конденсатора в цепи переменного тока связано с дополнительными потерями энергии в результате периодического (с частотой переменного тока) изменения поляризации диэлектрика или, попросту говоря, в результате непрерывного переворачивания взад и вперед молекулярных парных зарядов. При этом происходит нагревание диэлектрика, т. е. электрическая энергия превращается в тепловую. Эти потери энергии называются диэлектрическими потерями.

Кроме диэлектрических потерь, как уже говорилось раньше, происходят потери энергии из-за утечки тока вследствие несовершенства изоляции между пластинами конденсаторов. Эти потери называются потерями утечки.

Вокруг всякого переменного тока существует переменное магнитное поле. Следовательно, во всех окружающих железных предметах происходит непрерывное переворачивание молекулярных магнитиков в такт с частотой переменного тока. В результате железные предметы, находящиеся в поле переменного тока, нагреваются, т. е электрическая энергия превращается в тепловую. Эти потери называются потерями на гистерезис.

Благодаря электромагнитной индукции переменный электрический ток наводит в близлежащих замкнутых электрических цепях индукционные токи, что связано с нагреванием этих цепей, т. е. с дополнительными потерями энергии.

Кроме того, такие же индукционные круговые токи возникают не только в замкнутых электрических цепях, но и в близлежащих металлических предметах и нагревают их. Эти токи называются токами Фуко. Возникновение токов Фуко также сопряжено с потерями электрической энергии.

Токи Фуко не всегда являются вредными. Например, на принципе токов Фуко основана защита радиоприборов медными или алюминиевыми экранами от переменных магнитных полей высокой частоты.

Наконец, при очень высоких частотах цепь переменного тока может излучать электромагнитные волны (радиоволны), что связано с потерями на излучение.

Наличие всех этих потерь увеличивает активное сопротивление цепи переменному току.

Опыт показывает, что при высоких частотах и омическое сопротивление проводника оказывается значительно большим, чем при постоянном токе.

Для объяснения этого явления увеличим мысленно сечение проводника (рис. 1) и посмотрим, что происходит в нем при прохождении по нему переменного тока. Вдоль проводника взад и вперед с частотой переменного тока движется огромное количество электронов.

Рисунок 1. Поверхностный эффект, как фактрор увеличения активного сопротивления в цепи переменного тока. Ток вытесняется магнитным полем на поверхность проводника (а), поэтому у поверхности проводника плотность тока больше, чем внутри проводника (б).

До сих пор нам было известно, что движущийся по проводнику переменный поток электронов создает вокруг него переменное магнитное поле. Теперь же, когда мы заглянем внутрь проводника, мы увидим, что магнитное поле имеется и внутри проводника. Это вызвано тем, что каждый электрон при движении создает вокруг себя магнитное поле, а так как часть электронов движется вблизи оси проводника, то они создают магнитное поле не только во вне, но и внутри проводника.

Продолжая присматриваться к происходящему внутри проводника, мы заметим, что наиболее быстро движутся электроны, находящиеся у поверхности проводника, а по мере приближения к середине проводника амплитуда (размах) колебаний электронов становится все меньше и меньше.

Почему же электроны колеблются с различными амплитудами в разных точках сечения проводника?

Это явление также имеет свое объяснение. Вспомним, что при всяком изменении скорости движения электрона на него действует ЭДС самоиндукции, противодействующая этому изменению. Вспомним также, что ЭДС самоиндукции зависит от числа магнитных силовых линий вокруг движущегося электрона. Чем большим числом магнитных силовых линий охватывается электрон, тем труднее ему совершать колебательное движение.

Теперь становится ясным, почему электроны, находящиеся у поверхности проводника, колеблются с большой амплитудой, а электроны, находящиеся глубоко внутри проводника, — с малой. Ведь первые охватываются только теми магнитными силовыми линиями, которые расположены вне проводника, а вторые охватываются и внешними и внутренними магнитными силовыми линиями.

Таким образом, плотность переменного тока получается большей у поверхности проводника и меньшей внутри его.

На рис. 1,б плотность тока характеризуется количеством красных точек. Как видим, наибольшая плотность тока получается около самой поверхности проводника.

При очень высоких частотах противодействие ЭДС самоиндукции внутри проводника становится настолько сильным, что все электроны движутся только по поверхности проводника. Это явление и называется поверхностным эффектом. Так как активное сопротивление проводника зависит от его сечения, а полезным сечением при токе высокой частоты оказывается только тонкий наружный слой проводника, то вполне понятно, что его активное сопротивление увеличивается с повышением частоты переменного тока.

Для уменьшения поверхностного эффекта проводники, по которым протекают токи высокой частоты, делают трубчатыми и покрывают их слоем хорошо проводящего металла, например серебра.

В целях борьбы с явлением поверхностного эффекта применяют также провода специальной конструкции, так называемый литцендрат.

Такой проводник свивают из отдельных тонких медных жилок, имеющих эмалевую изоляцию, причем скрутка жилок производится таким образом, чтобы каждая из них проходила поочередно то внутри проводника, то снаружи его.

Явление поверхностного эффекта особенно сильно сказывается в железных проводах, в которых вследствие большой магнитной проницаемости железа внутренний магнитный поток оказывается особенно большим и поэтому явление поверхностного эффекта становится очень заметным даже при сравнительно низких (звуковых) частотах.

 

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

Активное сопротивление. Действующие значения силы тока и напряжения

Активное сопротивление. Действующие значения силы тока и напряжения

Подробности

Просмотров: 641

«Физика — 11 класс»

Активное сопротивление

Сила тока в цепи с резистором

Есть цепь, состоящая из соединительных проводов и нагрузки с малой индуктивностью и большим сопротивлением R.

Сопротивление R называется активным сопротивлением, т.к. при наличии нагрузки, обладающей этим сопротивлением, цепь поглощает энергию, поступающую от генератора.
Эта энергия превращается во внутреннюю энергию проводников — они нагреваются.
Напряжение на зажимах цепи меняется по гармоническому закону:

u = U_m cos ωt

Мгновенное значение силы тока прямо пропорционально мгновенному значению напряжения.
По закону Ома мгновенное значение силы тока:

В проводнике с активным сопротивлением колебания силы тока совпадают по фазе с колебаниями напряжения, а амплитуда силы тока определяется равенством

Мощность в цепи с резистором

В цепи переменного тока промышленной частоты (v = 50 Гц) сила тока и напряжение меняются.
При прохождении тока по проводнику, например по нити электрической лампочки, количество выделенной энергии также будет меняться во времени.

Мощность в цепи постоянного тока на участке с сопротивлением R определяется формулой

Р = I²R

Мгновенная мощность в цепи переменного тока на участке, имеющем активное сопротивление R, определяется формулой

Р = i²R

Cреднее значение мощности за период (используем формулу для мгновенного значения силы тока и выражение ):

График зависимости мгновенной мощности от времени (рис.а):

Согласно графику (рис.б) среднее за период значение cos 2ωt равно нулю, а значит равно нулю второе слагаемое в формуле для среднего значения мощности за период.

Тогда средняя мощность равна:

Действующие значения силы тока и напряжения.

Среднее за период значение квадрата силы тока:

Величина, равная квадратному корню из среднего значения квадрата силы тока, называется действующим значением силы переменного тока.
Действующее значение силы переменного тока обозначается через I:

Действующее значение силы переменного тока равно силе такого постоянного тока, при котором в проводнике выделяется то же количество теплоты, что и при переменном токе за то же время.

Действующее значение переменного напряжения определяется аналогично:

Закон Ома для участка цепи переменного тока с резистором в действующих значениях:

В случае электрических колебаний важны общие характеристики колебаний, такие, как амплитуда, период, частота, действующие значения силы тока и напряжения, средняя мощность.
Именно действующие значения силы тока и напряжения регистрируют амперметры и вольтметры переменного тока.

Действующие значения непосредственно определяют среднее значение мощности Р переменного тока:

р = I²R = UI.

Итак:
Колебания силы тока в цепи с резистором совпадают по фазе с колебаниями напряжения, а мощность определяется действующими значениями силы тока и напряжения.

Источник: «Физика — 11 класс», учебник Мякишев, Буховцев, Чаругин

Электромагнитные колебания. Физика, учебник для 11 класса — Класс!ная физика

Свободные и вынужденные электромагнитные колебания. Колебательный контур. Превращение энергии при электромагнитных колебаниях — Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями — Уравнение, описывающее процессы в колебательном контуре. Период свободных электрических колебаний — Переменный электрический ток — Активное сопротивление. Действующие значения силы тока и напряжения — Конденсатор в цепи переменного тока — Катушка индуктивности в цепи переменного тока — Резонанс в электрической цепи — Генератор на транзисторе. Автоколебания — Краткие итоги главы

Активное измерение тока экономит энергию

Измерение и регулирование тока являются неотъемлемой частью любой системы, чувствительной к мощности. Хотя большинство из нас использовали амперметры для измерения тока, маловероятно, что бюджет, пространство и другие практические ограничения позволят инженерам-разработчикам указать амперметр как часть готового продукта; более вероятно, что мы внедрим некоторую текущую технику измерения в данную конструкцию.

Измерение тока имеет широкий спектр применения. Вот некоторые из них:

• Убедитесь, что источник питания не поврежден из-за слишком большого тока.
• Для оценки скорости вращения двигателя (скорость двигателя прямо пропорциональна величине приложенного к нему тока).
• Проверить, правильно ли горит светодиод.
• Чтобы определить, какой ток подается на аккумулятор во время зарядки (чтобы предотвратить перезаряд или перегрев аккумуляторов).
• Для измерения силы тока, подаваемого на цепь от аккумуляторной батареи, что позволяет оценить срок службы батареи.

В этой статье обсуждаются методы и устройства, которые можно использовать при измерении тока. Здесь рассматриваются как микроскопические (наноампер), так и макроскопические (сотни ампер) потребности, и их можно использовать в качестве отправной точки в пути для удовлетворения ваших конкретных потребностей в дизайне.

Просто и понятно

Самый простой и прямой способ измерения тока — использование закона Ома. Если сопротивление известного значения подключено последовательно с нагрузкой, напряжение на нем будет прямо пропорционально току.Это означает, что высокоточный резистор должен обеспечивать высокоточное измерение тока.

Обратной стороной этого подхода является то, что любое сопротивление, включенное последовательно с нагрузкой, ограничивает ток нагрузки и само по себе является падением напряжения. Более того, он будет рассеивать мощность. Это может быть или не быть проблемой в зависимости от ваших ограничений и того, как вы разрабатываете этап измерения.

Конструкции с низким энергопотреблением и питанием от батарей не хотят тратить впустую энергию, поэтому значения сопротивления должны быть очень низкими.Кроме того, пространство обычно является ограничением для этих типов конструкций, поэтому в таких случаях компактный и точный метод измерения на основе резистора является хорошим простым решением, особенно если он может быть привязан к заземленной стороне.

Таким образом, датчики тока

представляют собой электронные схемы, которые контролируют ток, измеряя падение напряжения на резисторе, установленном на пути тока (хотя существуют другие технологии, такие как магнитные, все, что здесь обсуждается, ограничивается измерением тока шунтирующего резистора).Датчик тока выдает либо напряжение, либо ток, который пропорционален току через измеряемый путь.

Поскольку резистивные измерения являются последовательными измерениями, сенсорные устройства могут проходить в любом месте последовательного контура, где протекает ток. Это означает, что обычно их можно подключить к положительной клемме источника питания или отрицательной клемме (рисунок 1).

Рис. 1: Могут использоваться методы измерения как высокого, так и низкого уровня, но обратите внимание на инвертированную форму волны тока / напряжения при использовании измерений на стороне высокого напряжения относительно земли.

Поскольку большинство конструкторов заземляют заземление на отрицательную клемму источника питания, может быть нежелательно поднимать первый этаж с переменным уровнем напряжения, связанным с потребляемым током. Это может быть верно для больших колебаний напряжения, но не является проблемой, если уровни напряжения очень низкие.

Например, встроенный микроконтроллер с низким энергопотреблением может потреблять 10 микроампер в спящем режиме и 5 миллиампер в активном режиме. Компактный и точный резистор для поверхностного монтажа, такой как Panasonic ERJ-6BWFR010V (один процент, 0.25 Вт, 0805, резистор 0,01 Ом в упаковке), поднимет нижний этаж только на 50 мкВ при полной нагрузке 5 мА. Это намного ниже любого уровня, который влияет на логические сигналы.

Полномасштабный уровень напряжения 50 мкВ необходимо усилить до полного диапазона аналого-цифрового преобразователя, чтобы получить наилучшее разрешение. Кроме того, может потребоваться либо регулировка смещения нуля, либо метод программной калибровки.

Преимущество измерения тока на стороне высокого напряжения заключается в том, что он обычно намного тише с точки зрения шума. Обычно сторона высокого напряжения, особенно сторона необработанной батареи, регулируется и фильтруется перед подачей на нагрузку.Он не видит совокупных тактовых импульсов и высокочастотного шума, которые могут видеть линии земли.

Кроме того, поскольку датчик тока может быть применен перед регулятором, небольшое изменение напряжения из-за наличия резистора датчика не приведет к падению напряжения в вашей системе. Но из-за перевернутой кривой ток / напряжение чувствительного резистора на стороне высокого напряжения следует использовать инвертирующий дифференциальный усилитель, чтобы вернуть сигнал считывания туда, где результирующее напряжение прямо пропорционально току (рис. 2).

Рис. 2. Конструкция дифференциального инвертирующего усилителя может преобразовывать форму волны высокого напряжения в более привычное для аналого-цифровых преобразователей напряжение.

Обратите внимание: при использовании датчика на стороне высокого давления перед регулятором убедитесь, что точки измерения не превышают напряжение питания операционных усилителей. Кроме того, используйте демпферы и схемы защиты, когда могут возникать индуктивные всплески обратного хода, поскольку они убивают чувствительные входы операционного усилителя и инструментального усилителя.

При использовании измерительного резистора перед регулятором вам потребуется вычислить мощность, чтобы точно определить ток через нагрузку при определенном напряжении.

Например, у вас есть батарея на 12 В, подключенная через последовательный резистор, идущий к регулятору напряжения (рисунок 3). Наша нагрузка, которую нужно измерить, может варьироваться от 1 до 100 мА на уровне 5 В.

Рис. 3. При использовании датчика тока на стороне высокого напряжения перед регулятором скорректируйте показания тока на основе расчетов мощности.

Ток, протекающий от источника 12 В для питания от 0 до 100 мА, на самом деле составляет от 0 до 41,6 мА. Выполняя измерения на стороне высокого напряжения таким образом, планируйте скорректированный ток.Также фактор потери регулятора. Тип регулятора и его эффективность будут влиять на производительность.

Измерительный резистор может хорошо работать в слаботочных приложениях, но требует, чтобы измерительная схема была электрически подключена к источнику и нагрузке. Бывают случаи, когда электрическая изоляция желательна или требуется нормативными актами и потребителями.

Метод, который можно использовать для измерений слабых токов и который обеспечивает гальваническую развязку, заключается в использовании линейного оптоизолятора, такого как IL300 от Vishay.Эта часть похожа на цифровой оптоизолятор с линейной кривой передачи тока. Используя изолированный детектор обратной связи, а также первичный детектор, IL300 связывает сигналы постоянного и переменного тока с линейностью сервопривода 0,01% (рис. 4).

Рис. 4. Линейные оптоизоляторы могут использоваться для измерения малых или даже больших токов и обеспечивать гальваническую развязку. Схема привода поступает с неизолированной стороны, но измерение применяется к изолированной стороне.

Поскольку в качестве среды связи используется инфракрасный свет, IL300 обеспечивает изоляцию более 5000 В.Схема смещения будет подключена к неизолированной стороне, но измерения можно проводить полностью изолированно.

Аналогичные детали поставляются CP Clare с фотоэлектрическим оптопарой LOC111PTR и Avago с устройством HCNR200. Другие линейные оптоизоляторы и семейства от Vishay, Avago и Clare доступны для готовой поставки от Digi-Key Corporation.

Более текущий

Не все текущие сенсорные приложения обладают низким энергопотреблением.Поток тока также является очень полезным инструментом, помогающим нам разрабатывать схемы обнаружения неисправностей и отказоустойчивые цепи. Например, контроллер двигателя может использовать датчик тока для обнаружения неисправности, такой как застревание двигателя. Это защищает схему от попыток направить слишком большой ток в двигатель, который просто не запускается. Таким же образом можно определить рабочие перегрузки.

Двигатели бывают всех размеров, поэтому, в качестве примера, мы будем использовать двигатель среднего размера, который может потреблять от 10 до 25 А. Здесь датчик тока может использовать резистивные методы, а также методы Холла, которые имеют преимущество гальванической развязки. между контролируемой цепью и измерительной цепью, что может добавить еще один уровень защиты.

Типичным датчиком тока для этого диапазона может быть, например, Allegro ACS711ELCTR-25AB-T (Рисунок 5). Эта часть может измерять ± 25 А, что может быть полезно для двунаправленного двигателя, где ток может течь в любом направлении. В этой части также используется внутренний эффект Холла с медной проводящей дорожкой в ​​непосредственной близости от датчика. Он обеспечивает собственный изолирующий барьер на 100 В и может использоваться как для переменного, так и для постоянного тока.

Рис. 5. Использование встроенного датчика Холла в непосредственной близости от пути тока с очень низким сопротивлением обеспечивает внутреннюю изоляцию, обеспечивая при этом интегрированные функции, включая температурную компенсацию и обнаружение неисправностей.

Следует отметить, что очень низкое сопротивление 1,2 мОм позволяет 8-контактному корпусу SOIC небольшого размера пропускать 25 А при необходимой рассеиваемой мощности всего 0,75 Вт. Непосредственная близость усилителя к чувствительным элементам помогает уменьшить шум (особенно со встроенным электростатическим экраном). Также встроено обнаружение перегрузки по току, и деталь отрегулирована на заводе для более высокой точности (± 5 процентов).

Разработан для работы с системами 3,3 или 5 В, ступенчатое разрешение 55 мВ / А может легко подключаться к большинству АЦП и потребляет только 4 мА тока в активном состоянии.Аналогичной деталью с более высокой точностью (за счет немного большей потребляемой мощности) является датчик Melexis MLX91206LDC-CAHB Triaxis.

Имейте в виду, что часть Melexis указывается в диапазонах милливольт на миллиТесла и имеет выходную мощность в милливольтах на миллитесла. Но в аналогичном 8-контактном корпусе SOIC деталь Melexis обеспечивает точность ± 0,75% при использовании 9 мА для систем 5 В на основе технологии, которую компания называет Triaxis (рис. 6). Здесь используется встроенный магнитоконцентратор на кристалле CMOS, что требует дополнительной ступени на фабрике.Как и деталь Allegro, датчик Triaxis объединяет множество полезных функций, таких как программируемые смещения, коэффициенты усиления, уровни ограничения и диагностика.

Рис. 6. В трехосном подходе на кристалле используется магнитный концентратор, который помогает точно измерять ток, протекающий по токопроводящей дорожке в непосредственной близости.

Рассеиваемая мощность

В некоторых приложениях используется такой большой ток, что рассеивание мощности в чувствительном резисторе может стать критической проблемой.В качестве примера рассмотрим зарядное устройство для возобновляемых источников энергии, которое должно будет измерять до 250 А тока, поступающего от солнечной или ветровой электростанции.

Если мы будем измерять ток с помощью микроконтроллера с аналогово-цифровым преобразователем, работающим при 3,3 В, мы можем разработать нашу схему для создания размаха напряжения от 0 до 2,56 В, что соответствует измерению тока от 0 до 256 А. Это упрощает программное обеспечение, поскольку каждое показание милливольт составляет 1 А. 10-битный аналого-цифровой преобразователь даст разрешение 0,25 А.

Если мы используем 0.Резистор 01 Ом, такой как TE Connectivity 7-1625971-5, включенный последовательно с током заряда, идущим в батарею, мы должны ожидать падения напряжения на резисторе от 0 до 2,56 В, что соответствует размаху тока от 0 до 256 А. Выход V не требует усиления и является хорошим значением, которое может быть подано на большинство аналого-цифровых преобразователей (если смещено в низкую сторону).

Даже при 0,01 Ом, 250 А этот резистор будет рассеивать 625 Вт, чего достаточно, чтобы его можно было использовать в качестве нагревательного элемента для горячей воды в небольшом кофейнике.Эту часть можно использовать для измерения более низкого тока, например до 50 А, при этом она все равно рассеивает мощность 25 Вт. Это все еще большая сила.

Лучшим подходом для этого приложения может быть Vishay WSBS8518L1000JK, который имеет сопротивление всего 0,0001 Ом и может выдерживать до 36 Вт (рисунок 7). Однако обратите внимание, что вы увидите только размах напряжения от 0 до 25,6 мВ, что означает, что вам понадобится операционный усилитель, инструментальный усилитель или микроконтроллер с каскадом усиления, чтобы иметь возможность достичь максимально возможного разрешения.Также обратите внимание, что даже при 0,0001 Ом при полной нагрузке вы все равно будете рассеивать 6,5 Вт.

Рис. 7. Очень маленькое сопротивление 0,0001 Ом позволяет этому шунту выдерживать до 36 Вт с допуском 5%.

Вышеупомянутые примеры относятся к деталям с допуском 5%, и увеличенные допуски обеспечат повышенную точность. Такая деталь, как Ohmite TGHGCR0010FE, представляет собой идеальный датчик тока с допуском в 1 процент до 100 Вт. Толстопленочная технология имеет низкотемпературный коэффициент всего ± 60 ppm и разработана так, чтобы демонстрировать неиндуктивные свойства.

Обратите внимание, что серия TGHG разработана для использования с надлежащим радиатором. Для определения номинальной мощности необходимо контролировать максимальную температуру базовой пластины резистора и поддерживать ее в указанных пределах. Ohmite рекомендует прикрепить термопару сбоку от опорной пластины резистора. Ohmite также предоставляет обучающий модуль для своих резисторов измерения тока на веб-сайте Digi-Key.

Прочие вопросы и методы

Возможно, вы уже поняли, что даже сопротивление в 1/100 Ом на этих уровнях тока может рассеивать большое количество энергии и вносить ошибочные напряжения.Ключом к повышению точности является измерение напряжений на шунтирующем резисторе или резисторе датчика непосредственно перед тем, как он вступит в контакт с остальной частью токовой петли (рис. 8). Это может показаться избыточным проводом, но оно может сохранить точность, поскольку напряжение на датчике будет измеряться без потери контакта даже из-за очень малых сопротивлений.

Рис. 8: Это может показаться избыточным, но прямое соединение проводов через резистор измерения тока помогает обеспечить точность, поскольку падение напряжения из-за контактных сопротивлений в цепях с большим током не приведет к возникновению ошибочных напряжений.

Это означает, что даже при падении напряжения где-либо в токовой петле измеренное напряжение на датчике по-прежнему будет обеспечивать точное представление истинного тока, протекающего по цепи.

Итого

Электрический ток — важная физическая величина, и его измерение требуется во многих приложениях в промышленности, автомобилестроении или домашнем хозяйстве. Согласно закону Ома, при протекании тока на любом сопротивлении происходит падение напряжения.В резисторе, чувствительном к току, откалиброванное сопротивление определяет ток, протекающий через него, в виде падения напряжения, которое обнаруживается и контролируется схемой управления.

В этой статье были рассмотрены различные технические решения для измерения токов, которые можно найти на рынке, и обсуждались приложения как для слаботочных, так и для сильноточных устройств. Все части, руководства, таблицы данных, комплекты для разработки и учебные материалы, упомянутые здесь, доступны на веб-сайте Digi-Key (используйте предоставленные ссылки).

Заявление об ограничении ответственности: мнения, убеждения и точки зрения, выраженные различными авторами и / или участниками форума на этом веб-сайте, не обязательно отражают мнения, убеждения и точки зрения Digi-Key Electronics или официальную политику Digi-Key Electronics.

Активный против текущего — в чем разница?

Английский Прилагательное ( прилагательное ) Обладающий силой или качеством игры; вызывая изменения; сообщение действия или движения; действующий; — противоположный пассивному, тот, кто получает. : Быстрый в движении; подвижного и энергичного тела; шустрый. : в действии; фактически продолжается; работающий; действующий; — в отличие от покоящихся, бездействующих или вымерших. : # Действующий вулкан. Предоставлено к действию; постоянно в действии; энергичный; старательный; занятый; — в отличие от тупого, вялого, праздного или инертного. : * *: Этот новичок был человеком, который в любой компании выглядел бы потрясающе.У него было гладкое лицо, а его свежая кожа и хорошо развитая фигура подчеркивали, что мужчина в хорошей физической форме совершил активных упражнений , но при этом был вполне доволен сложившейся ситуацией в мире. Требование или подразумевающее действие или усилие; — противоположно сидячему или спокойному. : Дан действию, а не созерцанию; практичный; оперативный; — в отличие от умозрительных или теоретических. : Brisk; оживленный. : Подразумевает или производит быстрое действие. : О глаголах. # Применяется к форме глагола; — в отличие от пассивного. См. Активный голос. # Применяется к глаголам, которые утверждают, что подлежащее действует или влияет на что-то еще; переходный. # Применяется ко всем глаголам, которые выражают действие в отличие от простого существования или состояния. ( фунт, ) ( для гомосексуального мужчины, ) наслаждается ролью в анальном сексе, в котором он проникает, а не его партнерша. Синонимы * (1): действующий * (2): проворный, шустрый * (3): в действии, в силе, в работе * (4): занятой, поступательный, прилежный, энергичный * (6): оперативный, практический * (7): бодрый, живой * (9.2): переходный * (10): верх * Смотрите также Антонимы * (1): пассивный * (2): ленивый, апатичный * (3): спящий, потухший, покоящийся * (4): вялый, ленивый, инертный, вялый * (5): сидячий, спокойный * (6): умозрительный, теоретический * (7): медленно * (9.1): пассивный * (10): пассивный, нижний Производные термины * облачно-активный Связанные термины * действовать См. Также * универсальный ( по отношению к смыслу 10 ) Существительное ( en имя существительное ) Человек или вещь, которая действует или способна действовать.

Английский Существительное ( en имя существительное ) Часть жидкости, которая непрерывно движется в определенном направлении. (электричество) Скорость протекания электрического заряда. : * Символ ‘:’ » » I (наклонная заглавная буква «I») : * Единицы: :: SI: ампер (А) :: CGS: esu / сек (esu / s) Тенденция или ход событий. Синонимы * ( часть жидкости, которая непрерывно движется в определенном направлении ): поток, поток * ( время протекания электрического заряда ): электрический ток * ( тенденция или ход событий ): поток, поток, тенденция Производные термины * нижний ток Прилагательное ( en-adj ) Существующие или возникающие в настоящий момент. * {{quote-magazine, date = 2013-07-19, author = ( Timothy Garton Ash ) , объем = 189, выпуск = 6, страница = 18, журнал = ( The Guardian Weekly ) , title = Где доктор Панглосс встречает Макиавелли , проход = Скрытая за зарослями аббревиатур и кустами утеса, новая великая игра разворачивается по всему миру.Некоторые называют это геоэкономикой, но это тоже геополитика. Нынешняя игра во власти состоит из необычайно широкого круга стран, одновременно сидящих за переговорами о крупных соглашениях о свободной торговле и инвестициях.}} В настоящее время общепринятые, используемые, применяемые или распространенные. * Арбетнот То, что во времена Авраама было нынешних денег, не подлежит сомнению. * {{quote-magazine, date = 2013-06-22, volume = 407, issue = 8841, page = 68, magazine = ( The Economist ) , title = T раз , пассаж = Возможность переводить прибыль в страны с низкими налогами, размещая в них интеллектуальную собственность (устарело) Быстро бегает или перемещается. * Гауэр Как текущий огонь, который разжигает / По шнуру. * Теннисон Чтобы преследовать существо, которое было нынешним тогда / В этих диких лесах олень с золотыми рогами. Синонимы * ( существующих или существующих на данный момент ): есть * ( общепринятый, используемый, практикуемый или распространенный в настоящее время ): модный, преобладающий, распространенный, распространенный, актуальный Антонимы * ( существующих или существующих на данный момент ): будущее, прошлое * ( общепринятый, используемый, практикуемый или распространенный на данный момент ): устаревший, немодный Связанные термины * текущий счет * текущие события * В данный момент —-

Активный ограничитель тока — Обмен электротехнического стека

Самый простой способ создать постоянный ток — использовать внутреннюю характеристику регулирования тока биполярного транзистора.Если вы подаете фиксированный ток в базу, ток на коллекторе будет умножен на коэффициент усиления по току транзистора (β или H _FE ), который относительно постоянен в широком диапазоне напряжений коллектор-эмиттер. Схема очень простая: —

^{смоделировать эту схему — Схема создана с помощью CircuitLab}

R1 устанавливает базовый ток Q1 на 1 мА. Q1 имеет H _FE около 100, поэтому ~ 100 мА течет от эмиттера к коллектору для зарядки конденсатора.

К сожалению, здесь есть одна загвоздка: — коэффициент усиления по току сложно контролировать на производстве. Таким образом, хотя 100 — это «типичное» число, отдельный транзистор может быть <50 или> 150 — и на него довольно сильно влияет температура. Вы можете настроить R1 в соответствии с индивидуальным транзистором и использовать хороший радиатор для поддержания стабильной температуры, но нельзя ожидать, что ток останется ровно на уровне 100 мА.

Если вам не нужен точный зарядный ток и вы хотите «настроить» его для соответствия отдельному транзистору, то этой простой схемы может быть достаточно для вас.

Но если вам нужна лучшая точность и стабильность, вам нужна схема, которая измеряет ток и сравнивает его со стабильным эталоном, включая транзистор более или менее, чтобы поддерживать постоянный ток. Этот метод не зависит от H _FE , поэтому он может использовать биполярный транзистор или полевой транзистор. Вот пример схемы: —

^{смоделировать эту схему}

R1 и R2 обеспечивают опорное напряжение 100 мВ (относительно 28 В), когда потенциометр центрирован (регулируется от 0 до 200 мВ для регулировки выходного тока).R5 определяет выходной ток, понижая напряжение на 1 В на ампер. Операционный усилитель OA1 сравнивает эти два напряжения и изменяет базовый ток Q1 (через R4) до тех пор, пока они не совпадут.

Поскольку измерительный резистор должен понижать напряжение для измерения выходного тока, эта схема имеет немного меньшее максимальное выходное напряжение, чем простой транзисторный стабилизатор. Однако он намного точнее и не чувствителен к характеристикам транзистора.

«СПОСОБ ВПРЫСКА АКТИВНОГО ТОКА ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКОВОГО ВРЕДА ОТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ», Игун Чжан

Название степени

Доктор философских наук

Аннотация

Текущая практика в U.В системах распределения высокого напряжения подземных угольных шахт должна быть предпринята попытка ограничить ток замыкания на землю до 25 ампер и обесточить цепь до 10 ампер. Однако значительная емкость системы из-за использования экранированных кабелей может привести к тому, что ток замыкания на землю будет в два или три раза превышать предполагаемый предел замыкания на землю. Следовательно, такая практика может вызвать несколько проблем, таких как токи замыкания на землю, значительно превышающие предел тока резистора заземления нейтрали, потеря селективности реле в системе распределения и переходные перенапряжения в определенных ситуациях замыкания на землю.Эти проблемы в некоторой степени решаются с помощью резонансно-заземленной системы, которая в настоящее время используется в некоторых других странах. Однако недостатком традиционных систем с резонансным заземлением является неспособность справиться с гармоническими составляющими, присутствующими в токе замыкания на землю. С увеличением использования нелинейных источников, таких как частотно-регулируемые приводы, доля гармонических составляющих в токе замыкания на землю может быть значительной. Следовательно, хотя основная составляющая может быть почти полностью скомпенсирована в традиционной системе с резонансным заземлением, гармонические составляющие все же могут быть достаточно большими, чтобы поддерживать дугу и вызывать травмы и повреждение оборудования.В этой диссертации разработан новый метод для прогнозирования гармоник в токах замыкания на землю в реальном времени. Также разработаны методы нейтрализации гармоник тока замыкания на землю и определения места замыкания на землю. Результаты показывают, что сочетание традиционного заземления с высоким сопротивлением и подачи активного тока для нейтрализации гармоник при замыкании на землю может значительно снизить общий ток замыкания на землю и снизить опасность дуги и вспышки во время замыканий на землю в распределительных системах высокого напряжения.

Рекомендуемое цитирование

Чжан, Игун, «СПОСОБ ВПРЫСКА АКТИВНОГО ТОКА ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ГАРМОНИИ ТОКОВЫХ РАЗРЫВОВ НА ПОДЗЕМНЫХ УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ» (2014). Диссертации и диссертации — Горное дело . 15.
https://uknowledge.uky.edu/mng_etds/15

Глава 5 Пассивные и активные токовые зеркала

Презентация на тему: «Глава 5 Пассивные и активные токовые зеркала» — стенограмма презентации:

ins [data-ad-slot = «4502451947»] {display: none! important;}} @media (max-width: 800px) {# place_14> ins: not ([data-ad-slot = «4502451947»]) {display: none! important;}} @media (max-width: 800px) {# place_14 {width: 250px;}} @media (max-width: 500 пикселей) {# place_14 {width: 120px;}} ]]>

1 Глава 5 Пассивные и активные токовые зеркала
5.1 Основные токовые зеркала Проблемы конструкции Запас по напряжению. (0 для идеального источника тока) Выходное сопротивление. ( для идеального источника тока) Зависимость питания, процесса и температуры. Согласование Если напряжение затвор-исток полевого МОП-транзистора точно определено, то его ток стока — нет. → Копирование токов из эталона. 𝐼 𝑜𝑢𝑡 ≈ 1 2 𝜇 𝑛 𝐶 𝑜𝑥 𝑊 𝐿 𝑅 2 𝑅 1 + 𝑅 2 𝑉 𝐷𝐷 — 𝑉 𝑇𝐻 2 В зависимости от подачи, процесса и температуры. Пороговое напряжение может изменяться на 100 мВ от пластины к пластине. И μn, и VTH демонстрируют температурную зависимость.Проблема становится более серьезной, поскольку устройство смещено с меньшим напряжением перегрузки. Варианты VTH  больший% вариаций Iout. Чунг-Ю (Питер) Ву 2016

2 Глава 5 Пассивные и активные токовые зеркала
5.1 Основные токовые зеркала для Iout = IREF Это позволяет точно копировать ток без зависимости от процесса и температуры. Текущие зеркала имеют одинаковую длину для всех транзисторов, чтобы минимизировать ошибки из-за боковой диффузии областей истока и стока.Коэффициент тока путем масштабирования только ширины транзисторов. 𝑉 𝐺𝑆 = 𝑓 −1 𝐼 𝑅𝐸𝐹 𝑓𝑓 −1 𝐼 𝑅𝐸𝐹 = 𝐼 𝑅𝐸𝐹 𝐼 𝑅𝐸𝐹 = 1 2 𝜇 𝑛 𝐶 𝑜𝑥 𝐺𝑆 — 𝑉 𝑇𝐻 2 𝐼 𝑜𝑢𝑡 = 1 2 𝜇 𝑛 𝐶 𝑜𝑥 𝑊 𝐿 𝑉 𝐺𝑆 — 𝑉 𝑇𝐻 2 𝐼 𝑜𝑢𝑡 𝐼 𝑅𝐸𝐹 = 𝑊 𝐿 𝑊 𝐿 1 𝐿 𝑒𝑓𝑓 = 𝐿 𝑑𝑟𝑎𝑤𝑛 −2 𝐿 𝐷 Чунг-Ю (Питер) Ву 2016

3 Глава 5 Пассивные и активные токовые зеркала
5.2 Каскодирование токового зеркала Эффект модуляции длины канала приводит к значительной ошибке при копировании токов.Так как для ID1 = ID2 VDS1 должен быть равен VDS2. Vb выбирается таким образом, что VY = VX, если тогда VGS0 = VGS3 и VX = VY. Такая точность достигается за счет запаса по напряжению, потребляемого M3. 𝐼 𝐷1 = 1 2 𝜇 𝑛 𝐶 𝑜𝑥 𝑊 𝐿 𝑉 𝐺𝑆 — 𝑉 𝑇𝐻 𝜆 𝑉 𝐷𝑆1 𝐼 𝐷2 = 1 2 𝜇 𝑛 𝐶 𝑜𝑥 𝑊 𝐿 𝑉 𝐺𝑆 — 𝑉 𝑇𝐻 𝜆 𝑉 𝐷𝑆2 𝐼 𝐷2 𝐼 1 = 𝑊 𝐿 2 𝜆 𝑉 1 + 𝜆 𝑉 𝐷𝑆1 𝑉 𝑏 — 𝑉 𝐺𝑆3 = 𝑉 𝑌 𝑉 𝑏 = 𝑉 𝐺𝑆3 + 𝑉 𝑌 𝑉 𝑁 = 𝑉 𝐺𝑆0 + 𝑉 𝑋 = 𝑉 𝑏 𝑊 𝑊 𝐿 0 = 𝑊 𝐿 𝑊 𝐿 1 Чунг-Ю (Питер) Ву 2016 г.

4 Глава 5 Пассивные и активные токовые зеркала
5.2 Каскодный источник тока 𝑉 𝐺𝑆0 = 𝑉 𝐺𝑆3 ⇒ 𝑉 𝐺𝐷2 = 0⇒ 𝑉 𝐷𝑆2 = 𝑉 𝐺𝑆2 = 𝑉 𝐺𝑆 Минимально допустимое напряжение в узле P равно 𝑉 𝑃 = 𝑉 𝐺𝑆2 + 𝑉 𝐷𝑆3 = 𝑉 𝐺𝑆 + 𝑉 𝐺𝑆0 — 𝑉 𝑇𝐻 = 𝑉 𝐺𝑆0 — 𝑉 𝑇𝐻 + 𝑉 𝐺𝑆 — 𝑉 𝑇𝐻 + 𝑉 𝑇𝐻 (Предположим тот же VTH в M0-M3) Напряжение VN 𝑉 𝑁 = 𝑉 𝐺𝑆2 + 𝑉 𝐺𝑆3 = 𝑉 𝐺𝑆0 + 𝑉 𝐺𝑆 Чтобы M2 находился в области насыщения , Vb можно выбрать как низкое значение 𝑏 = 𝑉 𝐺𝑆3 + 𝑉 𝐷𝑆2 = 𝑉 𝐺𝑆3 + 𝑉 𝐺𝑆 — 𝑉 𝑇𝐻 𝑉 𝑝 = 𝑉 𝑏 — 𝑉 𝑇𝐻 = 𝑉 𝐺𝑆3 + 𝑉 𝐺𝑆 −2 𝑉 𝑇𝐻 Vp на рис. 5.11 (a ) ниже, чем на рис.5.11 (b) от VTH. Но выходной ток неточно отслеживает IREF) (b) (a) Chung-Yu (Peter) Wu 2016

5 Глава 5 Пассивные и активные токовые зеркала
5.2 Каскодное токовое зеркало — низковольтное каскодное токовое зеркало Для устранения компромисса между точностью и запасом. Для насыщения M2 𝑉 𝑏 — 𝑉 𝐴 — 𝑉 𝑇𝐻2 ≤ 𝑉 𝑋 = 𝑉 𝐺𝑆1 — 𝑉 𝐴 ⇒ 𝑉 𝑏 — 𝑉 𝑇𝐻2 ≤ 𝑉 𝐺𝑆1 Для насыщения M1 𝑉 𝐺𝑆1 — 𝑉 𝑇𝐻1 ≤ 𝑉 𝐴 (= 𝑉 𝑏 — 𝑉 𝐺𝑆2) Таким образом, 𝑉 𝐺𝑆2 + 𝑉 𝐺𝑆1 — 𝑉 𝑇𝐻1 ≤ 𝑉 𝑏 ≤ 𝑉 𝐺𝑆1 + 𝑉 𝑇𝐻2 Решение существует, если 𝑉 𝐺𝑆2 + 𝑉 𝐺𝑆1 — 𝑉 𝑇𝐻1 ≤ 𝐺𝑆1 + 𝑉 𝑇𝐻2 ⇒ 𝑉 𝐺𝑆2 — 𝑉 𝑇𝐻2 ≤ 𝑉 𝑇𝐻1 Размер M2 такой что напряжение перегрузки меньше, чем 𝑉 𝑇𝐻1 При правильном передаточном числе: 𝑉 𝐺𝑆2 = 𝑉 𝐺𝑆4 Если 𝑉 𝑏 = 𝑉 𝐺𝑆2 + 𝑉 𝐺𝑆1 — 𝑉 𝑇𝐻1 = 𝑉 𝐺𝑆4 + 𝑉 𝐺𝑆3 — 𝑉 𝑇𝐻3, ⇒ 𝑉 𝐴 = 𝑉 𝐺𝑆1 — 𝑉 𝑇𝐻1 ⇒ minumum 𝑉 𝑃 = 𝑉 𝑏 — 𝑉 𝑇𝐻4 = 𝑉 𝐺𝑆4 — 𝑉 𝑇𝐻4 + (𝑉 𝐺𝑆3 — 𝑉 𝑇𝐻3) Высота и 𝑉 𝐴 = 𝑉 𝐵 = 𝑉 𝑏 — 𝑉 𝐺𝑆2 = 𝑉 𝐺𝑆1 — 𝑉 𝑇𝐻1 = 𝑉 𝐺𝑆3 — 𝑉 𝑇𝐻3 ⇒ 𝐼 𝑜𝑢𝑡 = 𝐼 𝑅𝐸𝐹 Чунг-Ю (Питер) Ву 2016

6 Глава 5 Пассивные и активные токовые зеркала
5.2 Каскодное токовое зеркало — низковольтное каскодное токовое зеркало Генерация смещенного напряжения Vb За счет правильного выбора размеров на M5 и M2, 𝑉 𝐺𝑆5 ≈ 𝑉 𝐺𝑆2 𝑉 𝐷𝑆6 = 𝑉 𝐺𝑆6 — 𝐼 1 𝑅 𝑏 = 𝑉 𝐷𝑆1 = 𝑉 𝐴 = 𝑉 𝐺𝑆1 — 𝑉 𝑇𝐻1 За счет правильного выбора размеров M6 и M1 можно спроектировать 𝑉 𝐺𝑆6 ≈ 𝑉 𝐺𝑆1 ⇒ 𝐼 1 𝑅 𝑏 = 𝑉 𝑇𝐻6 = 𝑉 1 I1 и Rb. Некоторая неточность возникает из-за того, что M5 не страдает от эффекта тела, в то время как M2 страдает. Точно так же M1 против M6. I1Rb плохо контролируется из-за вариаций Rb. Транзистор M7 с диодным соединением имеет такую ​​большую W / L, что 𝑉 𝐺𝑆7 ≈ 𝑉 𝑇𝐻7 𝑉 𝐷𝑆6 ≈ 𝑉 𝐺𝑆6 — 𝑉 𝑇𝐻7 𝑉 𝑏 = 𝑉 𝐺𝑆5 + 𝑉 𝐺𝑆6 — 𝑉 𝑇𝐻7 Эта схема страдает от аналогичных ошибок из-за эффекта тела 𝑉 𝐺𝑆7 ≈ 𝑉 7 хорошо контролируется.Чунг-Ю (Питер) Ву 2016

7 Глава 5 Пассивные и активные токовые зеркала
5.2 Каскодное токовое зеркало — каскод с широким поворотом с использованием переключателя уровня следящего элемента источника Сдвиньте напряжение затвора M3 вниз по отношению к VN, вставив повторитель источника. Правильная калибровка MS  𝑉 𝐺𝑆𝑠 = 𝑉 𝑇𝐻3 = 𝑉 𝑇𝐻𝑠 𝑉 𝑁 ′ ≈ 𝑉 𝑁 — 𝑉 𝑇𝐻3 𝑉 𝐵 = 𝑉 𝐺𝑆1 + 𝑉 𝐺𝑆0 — 𝑉 𝑇𝐻3 — 𝑉 𝐺𝑆3 = 𝑉 𝐺𝑆1 — 𝑉 𝑇𝐻3 (∵ 𝑉 𝐺𝑆0 ≈ 𝑉 𝐺𝑆3 𝑏𝑦 𝑠𝑖𝑧𝑖𝑛𝑔 ) Ms смещен при очень низкой плотности тока, 𝐺𝑆𝑠 — 𝑉 𝑇𝐻𝑠 = 2𝐼 𝜇 𝑛 𝐶 𝑜𝑥 𝑊 𝐿 ≈0 𝑉 𝐺𝑆𝑠 ≈ 𝑉 𝑇𝐻𝑠 = 𝑉 𝑇𝐻3 M2 находится на границе области насыщения.Значительное рассогласование по току вводится для 𝐷𝑆2 ≠ 𝑉 𝐷𝑆1. Если учитывать основной эффект M0, MS и M3, трудно гарантировать, что M2 работает в режиме насыщения. Чунг-Ю (Питер) Ву 2016

8 Глава 5 Пассивные и активные токовые зеркала
5.3 Активные токовые нагрузки зеркала Токовое зеркало также может обрабатывать сигналы как активные нагрузки 𝑀 1 ≡ 𝑀 2, напряжение сигнала на затворе и истоке M1 или M2 равно 𝑉 𝑖𝑛 2 𝑔 𝑚1 = 𝑔 𝑚2 Выходное сопротивление, смотрящее на сток M2, составляет ( = 0, нет эффекта тела) Таким образом, 𝐴 𝑣 = 𝐺 𝑚 𝑅 𝑜𝑢𝑡 𝐺 𝑚 = 𝐼 𝑜𝑢𝑡 𝑉 𝑖𝑛 = 𝑔 𝑚1 𝑉 𝑖𝑛 2 𝑉 𝑖𝑛 = 𝑔 𝑚1 2 1+ 𝑔 𝑚2 𝑟 𝑜 𝑔 𝑚1 + 𝑟 𝑜2 = 2 𝑟 𝑜 𝑔 𝑚1 ≈2 𝑟 𝑜2 𝑅 𝑜𝑢𝑡 ≈ 2 𝑟 𝑜2 𝑟 𝑜4 ⇒ 𝐴 𝑣 ≈ 𝑔 𝑚 𝑟 𝑜2 𝑟 𝑜4 Если 𝑟 𝑜4 → ∞⇒ 𝐴 𝑣 ≈ 𝑔2 Chung -Ю (Питер) Ву 2016

9 Глава 5 Пассивные и активные токовые зеркала
5.3 активные токовые зеркальные нагрузки Альтернативное решение ( = 0) 𝑉 𝑜𝑢𝑡 𝑉 𝑖𝑛 = 𝑉 𝑜𝑢𝑡 𝑉 𝑃 𝑉 𝑃 𝑉 𝑃 𝑉 𝑖𝑛 = 𝑅 𝑅 𝑒𝑞 + 1 𝑔 𝑚1 𝑅 𝑒𝑞 ≈ 1 𝑔 𝑚2 + 𝑟 𝑜4 𝑔 𝑚2 𝑟 𝑜2 = 1 𝑔 𝑚 𝑟 𝑜4 𝑟 𝑜2 𝑉 𝑃 𝑉 𝑖𝑛 = 1 𝑔 𝑚 𝑜 4 𝑟 𝑜2 = 1+ 𝑟 𝑜4 𝑟 𝑜 𝑜4 𝑟 𝑜2 𝐼𝑓 𝑟 𝑜2 𝑉 𝑖𝑛 ≈ 1 2 𝑉 𝑜𝑢𝑡 𝑉 𝑖𝑛 = 1+ 𝑟 𝑜4 𝑟 𝑜 𝑟 𝑜4 𝑟 𝑜2 ∙ 𝑔 𝑚2 𝑟 𝑜 𝑟 𝑜2 𝑟 𝑜4 = 𝑔 𝑚2 𝑟 𝑜2 𝑟 𝑜4 2 𝑟 𝑜2 + 𝑟 𝑜4 = 𝑔 2 Ch -Ю (Питер) Ву 2016

10 Глава 5 Пассивные и активные токовые зеркала
5.3 Активные токовые нагрузки на зеркало — от дифференциального до несимметричного усилителя Комбинация токов с использованием токового зеркала. Чунг-Ю (Питер) Ву 2016

11 Глава 5 Пассивные и активные токовые зеркала
5.3 Активные токовые нагрузки на зеркало 5.3.1 Анализ больших сигналов Если Vin1 намного отрицательнее, чем Vin2, M1 выключен, как и M3 и M4. И M2, и M5 работают в области глубокого триода. Vout = 0 При небольшой разнице между Vin1 и Vin2, M1 — M4 насыщены, обеспечивая высокий коэффициент усиления.Минимальный уровень входного синфазного напряжения Vin, CM = VGS1,2 + VDS5, мин. VDS5, min: минимум VDS5, такой что M5 SAT. Максимальное значение VDD — | VGS3 | — 𝑉 𝑇𝐻2. При совершенной симметрии Vout = VF = VDD — | VGS3 | . Ворота и сток М4 практически короткие. Но Vout может сильно отличаться, если возникают несоответствия устройств. Чунг-Ю (Питер) Ву 2016

12 Глава 5 Пассивные и активные токовые зеркала
5.5.3.3 Активные токовые нагрузки на зеркало 𝑟 𝑜2 𝑖 𝑥 = 𝑖 + 𝑖 + 𝑣 𝑥 𝑟 𝑜4 = 2𝑖 + 𝑣 𝑥 𝑟 𝑜4 = 2 𝑣 𝑥 𝑅 𝑜2 + 𝑣 𝑥 𝑟 𝑜4 𝑖 𝑥 = 2 𝑣 𝑥 𝑅 𝑜2 + 𝑣 𝑥 𝑟 𝑜4 𝑅 𝑜 ≡ 𝑥 𝑖 𝑥 = 𝑟 𝑜2 𝑟 𝑜4 Чунг-Ю (Питер) Ву 2016

13 Глава 5 Пассивные и активные токовые зеркала
5.3 Активные токовые зеркальные нагрузки — 𝑉 𝑖𝑛 2 = 𝑔 𝑚 1,2 𝑉 𝑖𝑛 𝑔 𝑚1 = 𝑔 𝑚2 = 𝑔 𝑚 1,2 𝐺 𝑚 = 𝑔 𝑚 1,2 𝐴 𝑣 = 𝐺 𝑚 𝑅 = 𝑔 𝑚 1,2 (𝑟 𝑜2 𝑟 𝑜4) (a) (b) Vout из in в M1  положительный Vout из in в M2  отрицательный Chung-Yu (Peter) Wu 2016

14 Глава 5 Пассивные и активные токовые зеркала
5.3 Активные токовые нагрузки на зеркало 5.3.2 Анализ слабых сигналов — второй подход 𝑉 𝑒𝑞 = 𝑔 𝑚 1,2 𝑟 𝑜 1,2 𝑉 𝑖𝑛 𝑅 𝑒𝑞 = 2 𝑟 𝑜 1,2 𝐼 𝑋1 = 𝑉 𝑜𝑢𝑡 — 𝑔 𝑚 1,2 𝑜 1,2 𝑉 𝑖𝑛 2 𝑟 𝑜 1, 𝑔 𝑚3 𝑟 𝑜3 Ток, протекающий через 1 𝑔 𝑚3, отражается на стоке M4. 𝐼 𝑋1 + 𝐼 𝑋1 𝑟 𝑜3 𝑟 𝑜 𝑔 𝑚3 = — 𝑉 𝑜𝑢𝑡 𝑟 𝑜4 2 𝑟 𝑜 1,2 ≫ 1 𝑔 𝑚 3,4 𝑟 𝑜 3,4 и 𝑟 𝑜3 ≫ 1 𝑔 𝑚3 ⇒ 𝑉 𝑜𝑢𝑡 𝑉 𝑖𝑛 = 𝑔 𝑚 1,2 (𝑟 𝑜 1,2 𝑟 𝑜 3,4) (б) (а) Чун-Ю (Питер) Ву 2016

15 Глава 5 Пассивные и активные токовые зеркала
5.3 Активные токовые зеркальные нагрузки 5.3.3 Синфазные свойства Дифференциальный МОП-усилитель с активной нагрузкой имеет низкое синфазное усиление и высокий CMRR. Чунг-Ю (Питер) Ву 2016

16 Глава 5 Пассивные и активные токовые зеркала
5.3 Активные токовые зеркальные нагрузки 5.3.3 Синфазные свойства — входные транзисторы с несовпадением параметров 𝑔 𝑚 1 не равно 𝑚 2: Chung-Yu (Peter) Wu 2016

404 | Микро Фокус

Профессиональные услуги

Сформируйте свою стратегию и преобразуйте гибридную ИТ-среду.

---

Профессиональные услуги по продуктам

Аналитика и большие данные

Помогите вам внедрить безопасность в цепочку создания стоимости ИТ и наладить сотрудничество между ИТ-подразделениями, приложениями и службами безопасности.

Компьютерная безопасность

Помогите вам быстрее реагировать и получить конкурентное преимущество благодаря гибкости предприятия.

DevOps

Ускорьте получение результатов гибридного облака с помощью услуг по консультированию, трансформации и внедрению.

Консультации по цепочке создания стоимости IT4IT

Службы управления приложениями, которые позволяют поручить управление решениями экспертам, разбирающимся в вашей среде.

Управление доставкой приложений

Услуги стратегического консалтинга для разработки вашей программы цифровой трансформации.

Жизненный цикл мобильного приложения

Полнофункциональное моделирование сценариев использования с предустановленными интеграциями в портфеле программного обеспечения Micro Focus, демонстрирующее реальные сценарии использования

Управление гибридным облаком и брокерские услуги

Услуги экспертной аналитики безопасности, которые помогут вам быстро спроектировать, развернуть и проверить реализацию технологии безопасности Micro Focus.

Автоматизация ЦОД

Служба интеграции и управления услугами, которая оптимизирует доставку, гарантии и управление в условиях нескольких поставщиков.

Управление операциями

Анализируйте большие данные с помощью аналитики в реальном времени и ищите неструктурированные данные.

Управление услугами

Анализируйте большие данные с помощью аналитики в реальном времени и ищите неструктурированные данные.

Vertica

Анализируйте большие данные с помощью аналитики в реальном времени и ищите неструктурированные данные.

Глобальная аутентификация продукта

Мобильные услуги, которые обеспечивают производительность и ускоряют вывод продукта на рынок без ущерба для качества.

Управляемые службы

Анализируйте большие данные с помощью аналитики в реальном времени и ищите неструктурированные данные.

Модельные офисы

Комплексные услуги по работе с большими данными для продвижения вашего предприятия.

Программа активного пожаротушения

Текущие крупные происшествия (Домашняя страница) Новые крупные происшествия Карты обнаружения пожаров Спутниковые снимки Данные ГИС обнаружения пожаров Данные о пожарах в Google Earth Веб-службы данных о пожарах Последние обнаруженные пожары NASA Near Продукты для обработки данных и изображений в реальном времени Часто задаваемые вопросы Об Active Fire Maps Центр геопространственных технологий и приложений 125 South State Street Люкс 7105 Солт-Лейк-Сити, UT 84138 голос: (801) 975-3737 факс: (801) 975-3478

Места возгорания основаны на данных, предоставленных Национальным межведомственным координационным центром, и могут быть изменены. Крупные карты инцидентов обновляются ежедневно, в то время как национальный уровень готовности (NPL) составляет 2 или выше. В противном случае, когда NPL имеет уровень 1, продукты карты обновляются только по пятницам. Резюме IMSR 3 октября 2021 г. Национальный уровень готовности Уровень 3 Национальная пожарная активность: Начальная активность атак: Легкие (38 пожаров) Новые крупные инциденты: 0 Крупные пожары локализованы: 1 Крупные пожары неконтролируемые: 34 Команды командования территории совершили : Количество задействованных NIMO: 0 0 Количество задействованных IMT типа 1: 4 Количество задействованных IMT типа 2: 9 На национальном уровне существует 31 пожар, управляемый в рамках стратегии, отличной от полного тушения. Источник: Отчет о ситуации при управлении инцидентами. Новости Active Fire Mapping 18 марта 2021 года Доступен новый веб-сайт Active Fire Mapping: Программа Active Fire Mapping переходит на новую веб-платформу в 2021 году, ФИРМЫ США / Канада, совместные усилия Лесной службы и НАСА. ФИРМЫ США / Канада предоставляют расширенные возможности для визуализации и доступа к данным активного спутникового обнаружения пожара в режиме, близком к реальному времени, и другим соответствующим продуктам данных дистанционного зондирования для США и Канады.ФИРМЫ США / Канада в настоящее время доступны для использования, и будут добавляться дополнительные возможности. Устаревший веб-сайт Active Fire Mapping будет оставаться доступным до тех пор, пока он не будет выведен из эксплуатации в конце 2021 календарного года. Просмотреть карту со слоем среды обитания большого тетерева-шалфея . alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Прост Радио Разное Своими руками Советы Схем Схемы Транзист Транзисторы Электрон Электроника