【电气与自动化】4、电压源与电流源的等效变换
电压源与电流源的等效变换
(1) 实验目的
? 掌握建立电源模型的方法;
? 掌握电源外特性的测试方法;
? 验证电压源与电流源等效变换的条件。
(2) 实验方法
? 理想的电压源具有端电压保持恒定不变，而输出电流的大小由负载决定的特性。其伏安特性U,f(I)是一条平行于，轴的直线;理想的电流源具有输出电流保持恒定不变，而端电压的大小由负载决定的特性。其伏安特性U,f(I)是一条平行于U
? 实际的电源，就其外特性而言，既可以看成是一个电压源，又可以看成是一个电流源。若视为电压源，则可用一个电压源U与一个电阻R相串联的组合来
表
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示;若视为电S0
流源，则可用一个理想电流源I与一电导G相并联的组合来表示，若它们向同样大小的负S0
载提供同样大小的电流和端电压，则称这两个电源是等效的，即具有相同的外特性。其等
U1S,G,I， (2-19) S0RR00
或
1U,IRR, ， (2-20) SS00G0
等效电路如图2-14所示。
(3)
? 直流电压表、直流毫安表;
? 恒压源;
? 恒流源;
? 可变电阻箱;
图 2-14 电压源-电流源等效电路
(4) 实验内容
? 测量电压源的外特性
a 电路如图2-15所示，U为+6V直流稳压电源，调节电位器R，令其阻值由大至小S2变化，
记录
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两表的读数。实验结果填入表2-18。
表2-18 电压源电压、电流实验数据
U(V)
I(mA)
b 电路如图2-16所示，调节电位器R，令其阻值由大至小变化，记录两表的读数，2
实验结果填入表2-19。
表2-19 实际电压源电压、电流实验数据
U(V)
I(mA)
?
电路如图2-17所示，I为直流恒流源，调节其输出为5mA，令Ro分别为1kΩ和?，S
调节电位器R(从0至470Ω)，测出这两种情况下的电压表和电流表的读数。自拟数据表L
格，记录实验数据。
图2-15 测量(近似)理想电压源外特性电路 图2-16 测量实际电压源外特性电路
? 测量电源等效变换的条件
图2-17 测量电流源外特性电路
电路如图2-18所示，首先读取2-18(a)线路两表的读数，然后调节2-18(b)线路中恒流源I，令两表的读数与2-18(a)时的数值相等，记录I之值，验证等效变换条件的正确SS
性。
图2-18 测定电流源等效变换电路
(5) 实验要点
? 在测电压源外特性时，不要忘记测空载时的电压值;测电流源外特性时，不要忘记测短路时的电流值，注意恒流源负载电压不可超过20伏，负载更不可开路。
?
?
(6) 预习与解答
? 电压源与电流源的外特性为什么呈下降变化趋势，恒压源和恒流源的输出在任何负载下是否保持恒值,
? 直流稳压电源的输出端为什么不允许短路,直流恒流源的输出端为什么不允许开
? 实际电源的外特性为什么呈下降变化趋势，下降的快慢受哪个参数影响,
(7) 实验要求
? 根据实验数据绘出电源的四条外特性，并
总结
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、归纳二类电源的特性。
?
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