电压源和电流源的特性与应用
电压源与电流源及其等效变换
2
2
a
a
+R1
I
I
_U1
IS
R
I1
R1 IS
R
(2)由图(a)可得：
(b) b
IR1 IS－I 2A－4A －4A
IR3
U1 R3
10 A 5
2A
理想电压源中的电流
I U1 IR3－IR1 2A－(－4)A 6A
理想电流源两端的电压
(c) b
UIS U R2 IS RI R2 IS 1 6V 2 2V 10V
端的电压UIS；(3)分析功率平衡。
IR1
a
R3
IU1
+_UR11URIS+_2
+ IS U
பைடு நூலகம்
I R
+R1 _U1
_
a
a
I
I
IS
R I1
R1 IS
R
(a) b
(b) b
(c) b
解：(1)由电源的性质及电源的等效变换可得：
I1
U1 R1
10 1
A
10A
I I1 IS 10 2 A 6A
R5
I1 R1 R2
I
Is
I3 R3 R4
I1+I3
R5
I R4 Is
R1//R2//R3
R5
I1+I3
I R4
(3)由计算可知，本例中理想电压源与理想电流源 都是电源，发出的功率分别是：
PU1 = U1IU1 = 10×6 = 60W
PIS = UISIS = 10×2 = 20W 各个电阻所消耗的功率分别是：
电压源和电流源的区别
电压源和电流源区别wang1jin原创个人博客: /blog/wang1jin/推荐网站:http//欢迎大家参观我的博客,我博客上有很多电子方面的资料,也会每天更新,希望大家多多支持谢谢!!!电压源电流源名字上仅差一个字…HE HE.有一些朋友对此不太明白.所以特此说明下…并以软件仿真…详细介绍工作原理…以及注意事项….下面就是电压源和电流的符号…左边是电流源,右边是电压源.电压源…电压源其实就是我们普通经常用的一种电源.比如说电池呀电瓶或自己做的稳压电路.一般属于电压源…电压源的特性是: 输出端,可以开路,但不能短路…总而言之电压源的输出电压是恒定的…比如5V电压源输出的电压就是5V.随不同的负载会改变电流…比如在5V的电压源上加一个1欧的负载…流过的电流就是5/1=5A电流…如果接的电阻为2欧.流过电流就等于5/2=2.5A….这个简单的计算相信谁都会…电流源电流源和电压源区别比较大…电流源输出端不能开路,但可以短路…为什么不能开路呢…HE HE…是因为开路了…电流源输出的电压就为无限高了…(实际上电压也是有一定值的)总而言之电流源的输出电流是恒定的.不管你负载的大小…就是你短路了.他的电流还是保持不变.改变的是电压…比如一个1A的恒流源…你接上一个1欧的负载…他输出的电压是. 1x1=1V电压…当你接上一个10欧电阻的时候…他就是1x10=10V电压输出…所以大家可以看出电压源和电流源区别是比较大的…电压源一般用在各种需要恒定电压的地方.比如说给MUC供电等需要稳定电压的地方..电流源一般用在充电电路..等需要恒流的地方.下面就二个电源我们来做下实验…HE HE…有了实验就更能明白了…HE HE.在ORCAD9.2中按下图画好电压源和电流源…并按图设置…电流源设置为1A.R1为10 电压源设计为5V.R2为10.观察电流源和电压源的输出电压和电流情况…大家可以按图操作…刚学ORCAD的朋友请去我博客找一些教程学习下就可以…设置好仿真参数…执行仿真…仿真完毕后,我们来放电流和电压探针…大家看下图就可以看到…ORCAD已经把电压给标出来了…左边的电流源输出的电压是-10V…(因为ORCAD把输出的称为负.实际上是输出10.) 右边的电压源输出电压为5V…电流源附合计算公式…R1二端电压=流过电流X R1阻值. 10X-1=-10…电压源输出电压是恒定的.为5V…我们现在看输出的波形图…大家注意了…这里的颜色和电路上放的电压控针颜色一样…最上面的红色为电压源输出的电压为5V…正常…第二条黄色为电压源的负载R2流过的电流值…通过测量…流过电流为500MA…符合计算…5/10=0.5A=500MA.再来看下面这条蓝线…蓝线是电流源R1电阻流过的电流…经测量流过电流为-1A也是正常的…最底下的绿线是电流源上负载的电压…为-10V也是正常的…通过上面的图分析,想大家都明白了电流源和电压源的区别…我们下面把二个电阻都改为100欧来仿真下…看得出的结果和我们计算的是不是一样…按计算…1.电流源部分…电流源输出电流…. =1A. 输出电压=1X100(电阻值)=100V…2.电压源部分…电压源输出电压…=5V 输出电流=5/100=0.05A=50MA…. 执行仿真…大家可以看到以上结果…电流源输出的电压为-100伏符合计算…我们再来测量电压源输出的电流…电压源输出的电流为50MA.也符合计算…其实大家注意了…在用电压源的时候注意不要短路了…因为短路会使电压源电流过大从而烧坏…使用电流源的时候不要开路了.因为开路会使电流源的输出电压很高.也会使电流源损坏…来玩一次冒险…哈哈…用软件仿真下…让电流源接近开路,电路源接近短路的条件.看输出有什么情况…大家看看电流源输出的电压是什么概念….0.99GV…哈哈…多少伏呀.我的天.我简直要晕了…大家再看看…电压源输出的电流情况…更恐怖….达到10GV…哈哈.现在大家明白了二种电源的用法了吧!!!明白了就好,也不枉我花这么长时间做的教程!!! 有问题去我博客或的论坛也可以…HE HE…感谢各位花时间看我写的教程,如果发现啥问题请提出,或去博客顶我下给点动力.HE HE。
电压源和电流源
1、 理想电压源 定义： 输出的电压与流过该元件的电流无关。
电路符号： i + _uS
I+ _US
u us
0
i
理想电压源的伏安特性
理想电压源的V-A特性
特点： 恒压不恒流。
US恒定，I由电源和外电路共同决定。
理想电压源的开路与短路
i=0
++
uS
_
u=_uS
开路
+
+
i=∞
RL
iS
， 当R0很小时，iSC很大,
0
此种情况不允许出现。
二、 电流源
1、 理想电流源
定义： 输出的电流与该元件的端电压无关。
电路符号：
i
iS
+
i
iS
u
-
理想电流源的伏安特性
0
u
理想电流源的V-A特性
特点： 恒流不恒压。 iS恒定，u由电源和外电路共同决定。
理想电流源的开路与短路
i=iS
+
Байду номын сангаас
iS
外部特性曲线
i
is
k
0
u
电流源模型外特性
特例：
（1）a，b端开路，不接负载时，此时
i=0，u
uOC
iS GS
（2）a，b短路，电源短路时， u=0 i iSC iS
一般情况下，为带负载正常工作。
ia
iS R0
u=0 iSC
b
小结
1、理想电压源和理想电流源是忽略了实际电源内阻后的理想电路元件。
u=0
_
RL
短路
i=iS
理想电压源与理想电流源
理想电压源与理想电流源1. 抱负电压源1）定义：其两端电压总能保持定值或肯定的时间函数，且电压值与流过它的电流i 无关的元件叫抱负电压源。
2）电路符号3）抱负电压源的电压、电流关系(1)电源两端电压由电源本身打算，与外电路无关；与流经它的电流方向、大小无关。
(2)通过电压源的电流由电源及外电路共同打算。
伏安关系曲线如右图示：实际电流源可由稳流电子设备产生，如晶体管的集电极电流与负载无关；光电池在肯定光线照耀下光电池被激发产生肯定值的电流等。
4）电压源的功率（1）电压、电流的参考方向非关联；物理意义：电流（正电荷）由低电位向高电位移动，外力克服电场力作功电源发出功率。
（2）电压、电流的参考方向关联物理意义：电流（正电荷）由高电位向低电位移动，电场力作功，电源汲取功率，充当负载。
5）实际电压源（1）实际电压源模型考虑实际电压源有损耗，其电路模型用抱负电压源和电阻的串联组合表示，这个电阻称为电压源的内阻。
（2）实际电压源的电压、电流关系实际电压源的端电压在肯定范围内随着输出电流的增大而渐渐下降。
因此,一个好的电压源的内阻注：实际电压源也不允许短路。
因其内阻小，若短路，电流很大，可能烧毁电源。
2. 抱负电流源1）定义不管外部电路如何，其输出电流总能保持定值或肯定的时间函数，其值与它的两端电压u 无关的元件定义为抱负电流源。
2）电路符号3）抱负电流源的电压、电流关系（1）电流源的输出电流由电源本身打算，与外电路无关；与它两端电压方向、大小无关（2）电流源两端的电压由其本身输出电流及外部电路共同打算。
伏安关系曲线如右图示实际电流源可由稳流电子设备产生，如晶体管的集电极电流与负载无关；光电池在肯定光线照耀下光电池被激发产生肯定值的电流等。
（用图片展现）4）电流源的功率物理意义：(1)电压、电流的参考方向非关联；表示电流（正电荷）由低电位向高电位移动，外力克服电场力作功，电源发出功率，起电源作用。
(2)电压、电流的参考方向关联；表示电流（正电荷）由高电位向低电位移动，电场力作功，电源汲取功率，充当负载。
电路分析-电压源、电流源和受控电源
i
+
iS
u
_
(1) 短路：i= iS ，u=0
(2) 开路：理想电流源不允许开路。
4. 功率 iS
iS
+ +
u , iS 非关联
u
p发= u is
_
p吸= – uis
_
u , iS 关联
u
p吸= uis
p发= – uis
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受控电源 (非独立源) (controlled source or dependent source)
i1
i2
+
+
u_ 1
gu1 u2 _
{ i1=0 i2=gu1
VCCS
g: 转移电导
(4) 电压控制的电压源 ( Vole )
i1
i2
+
+
+
u_ 1
_u1
u2
_
VCVS
{ i1=0 u2= u1 :电压放大倍数
i1
i2
+
+
u_ 1
b i1 u2 _
一、定义 电压源电压或电流源电流不是给定函数，而是受电路
某个支路的电压(或电流)的控制。
电路符号
+– 受控电压源
受控电流源
例 Rb ib
Rc
ic
ic=b ib
电流控制的电流源
ib 控制部分
b ib
受控部分
二、四种类型
(1) 电流控制的电流源 ( Current Controlled Current Source )
3. 理想电压源的开路与短路
i
(1) 开路 i=0
电流源与电压源的区别
电流源与电压源的区别电流源的内阻相对负载阻抗很大，负载阻抗波动不会转变电流大小。
在电流源回路中串联电阻无意义，由于它不会转变负载的电流，也不会转变负载上的电压。
在原理图上这类电阻应简化掉。
负载阻抗只有并联在电流源上才有意义，与内阻是分流关系。
电压源的内阻相对负载阻抗很小，负载阻抗波动不会转变电压凹凸。
在电压源回路中串联电阻才有意义，并联在电压源的电阻由于它不能转变负载的电流，也不能转变负载上的电压，这个电阻在原理图上是多余的，应删去。
负载阻抗只有串联在电压源回路中才有意义，与内阻是分压关系。
电流源给定的电流，此线路通电流为定值，与你的负载阻值没有关系。
电流源的内阻相对负载阻抗很大，负载阻抗波动不会转变电流大小。
在电流源回路中串联电阻无意义，由于它不会转变负载的电流，也不会转变负载上的电压。
在原理图上这类电阻应简化掉。
负载阻抗只有并联在电流源上才有意义，与内阻是分流关系。
由于内阻等多方面的缘由，抱负电流源在真实世界是不存在的，但这样一个模型对于电路分析是非常有价值的。
实际上，假如一个电流源在电压变化时，电流的波动不明显，我们通常就假定它是一个抱负电流源。
电压源就是给定的电压，随着你的负载增大，电流增大，抱负状态下电压不变，实际会在传送路径上消耗，你的负载增大，消耗增多。
电压源的内阻相对负载阻抗很小，负载阻抗波动不会转变电压凹凸。
在电压源回路中串联电阻才有意义，并联在电压源的电阻由于它不能转变负载的电流，也不能转变负载上的电压，这个电阻在原理图上是多余的，应删去。
负载阻抗只有串联在电压源回路中才有意义，与内阻是分压关系。
电压源是一个抱负元件,由于它能为外电路供应肯定的能量,所以又叫有源元件.抱负电压源的端电压与它的电流无关.其电压总保持为某一常数或为某一给定的时间函数.如直流抱负电压源,其端电压就是一常数;沟通抱负电压源,就是一按正弦规律变化的沟通电压源,其函数可表示为us=U(in)Sinat.把其他形式的能转换成电能的装置叫做电源。
电路基础1-6电压源与电流源
RS
2）外特性(VAR) uS u
u = us – iRS
输出电流 i 一定时，RS 越 RSi 大，输出电压 u 越小。 RS一定时，输出电流 i 越 大， 输出电压 u 越小。
o
i
RS : 电源内阻,一般很小。
2.理想电流源
定义
电路符号
其输出电流总能保持定值或一定的 时间函数，其值与它的两端电压u 无关的元件叫理想电流源。 直流电流源的 iS 伏安关系 _ + u
§ 1-6 电压源和电流源
一、理想电压源 (Voltage Source)
定义
是一个有源二端元件，其端电压在任意瞬时与其端 电流无关：或者恒定不变（直流情况），或者按照某一 固有函数规律随时间而变化。 电路符号：
a
＋ uS US －
+ US –
b
+ – US 为恒定电压源或直流电压源
a
b
时，有时用此图形符号
发出功率，起电源作用
+
u
_
u
_
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例
解
计算图示电路各元件的功率
i iS 2A
+
5V u
u 5V
P2 A iS u 2 5 10 W
发出
P5V uS i 5 (2) 10 W 吸收
满足：P（发）＝P（吸）
返 回
+
_
i
2A
上 页
下 页
实际电源
氢氧燃料电池示意图
返 回 上 页 下 页
3. 太阳能电池（光能电源）
一块太阳能电池电动势0.6V。太阳光照射到P-N结上， 形成一个从N区流向P区的电流。约 11%的光能转变为电 能，故常用太阳能电池板。 一个50cm2太阳能电池的电动势0.6V,电流0.1A
电压源逆变器与电流源逆变器
电压源逆变器与电流源逆变器电子与电气工程是一门涉及电力系统、电子器件和电路设计等领域的学科，其中逆变器是其中一个重要的研究方向。
逆变器是一种能够将直流电转换为交流电的电力转换装置，其在电力系统、电动车辆、太阳能发电等领域有着广泛的应用。
逆变器可以根据其输入电流源和输出电压源的不同类型分为电压源逆变器和电流源逆变器。
本文将重点讨论这两种逆变器的工作原理和应用。
一、电压源逆变器电压源逆变器是指其输入电流源是一个恒定的电流，而输出电压源是一个恒定的电压。
其工作原理是通过将直流电流经过一个逆变器电路，经过逆变后输出交流电压。
电压源逆变器主要应用于交流电动机驱动、UPS（不间断电源）系统以及电力系统中的电压调节等领域。
电压源逆变器的核心部件是功率开关器件，常见的有晶体管和功率MOSFET。
这些开关器件通过不断地开关和关断来控制电流的流动，从而实现直流电流到交流电压的转换。
同时，电压源逆变器还需要配备逆变控制电路，用于控制开关器件的开关频率和占空比，以达到所需的输出电压和频率。
二、电流源逆变器电流源逆变器是指其输入电压源是一个恒定的电压，而输出电流源是一个恒定的电流。
与电压源逆变器相比，电流源逆变器在某些特定应用场景下具有更好的性能。
例如，在太阳能发电系统中，电流源逆变器能够更好地适应太阳能电池板的特性，提供更稳定的输出电流。
电流源逆变器的工作原理与电压源逆变器类似，同样需要功率开关器件和逆变控制电路。
不同之处在于，电流源逆变器需要通过控制开关器件的开关频率和占空比来实现输出电流的稳定。
此外，电流源逆变器还需要配备电流传感器和反馈控制回路，用于实时监测输出电流并进行调节，以保持输出电流的稳定性。
三、应用领域电压源逆变器和电流源逆变器在不同的应用领域中发挥着重要作用。
电压源逆变器主要应用于交流电动机驱动系统，通过将直流电转换为交流电，实现电机的运行控制。
同时，电压源逆变器还广泛应用于UPS系统，为电力系统提供稳定的备用电源。
在国外受控电压源和受控电流源画法
在国外受控电压源和受控电流源画法摘要：一、受控电压源和受控电流源的基本概念1.受控电压源的定义和特点2.受控电流源的定义和特点二、受控电压源和受控电流源的画法1.受控电压源的画法1.1 符号表示1.2 端电压与控制电压的关系1.3 应用场景2.受控电流源的画法2.1 符号表示2.2 输出电流与控制电流的关系2.3 应用场景三、受控电压源和受控电流源在国内外的应用案例1.国内应用案例1.1 受控电压源在电力系统中的应用1.2 受控电流源在电子设备中的应用2.国外应用案例2.1 受控电压源在发达国家电力系统中的应用2.2 受控电流源在发达国家电子设备中的应用四、受控电压源和受控电流源的发展趋势1.技术创新方面2.市场需求方面3.行业政策方面正文：一、受控电压源和受控电流源的基本概念1.受控电压源的定义和特点受控电压源是一种电源，其输出电压可以根据外部控制信号的变化而变化。
受控电压源的特点如下：（1）端电压与控制电压成正比关系；（2）具有较高的电压调整范围和稳定性；（3）输出电压纹波小，噪声低。
2.受控电流源的定义和特点受控电流源是一种电源，其输出电流可以根据外部控制信号的变化而变化。
受控电流源的特点如下：（1）输出电流与控制电流成正比关系；（2）具有较高的电流调整范围和稳定性；（3）输出电流纹波小，噪声低。
二、受控电压源和受控电流源的画法1.受控电压源的画法（1）符号表示：受控电压源的符号为一个矩形，内部有一条斜线，表示输出电压与控制电压的关系。
（2）端电压与控制电压的关系：受控电压源的输出电压可以根据控制电压的变化而变化，呈线性关系。
（3）应用场景：受控电压源广泛应用于电力系统、电子设备等领域，如稳压电源、调压器等。
2.受控电流源的画法（1）符号表示：受控电流源的符号为一个矩形，内部有一条斜线，表示输出电流与控制电流的关系。
（2）输出电流与控制电流的关系：受控电流源的输出电流可以根据控制电流的变化而变化，呈线性关系。
电流源与电压源的区别 电流源电路分析
电流源与电压源的区别电流源电路分析（电流）源与电压源的区别电流源输出的是稳定的电流，电压源输出的是稳定的电压，当然了，稳定只是相对的，这个世界上没有完全稳定的（电源）。
我们回忆一下三端稳压电路的实现，大概就是输出电压通过分压电阻分压后与一个基准电压进行比较，输出电压大了就减小，小了就增大，这个其实很好理解。
但是突然说到电流源，有些人就比较陌生了，可能一时想不到如何实现，其实很简单，电流源与电压源之间只隔着一个欧姆定律。
我们将电压源的采样电阻串联进负载中，那么流经采样电阻的电流等于负载的电流，采样电阻已知阻值，只需要获取采样电阻两端电压即可获取负载中电流。
电流源电路废话少说，上图。
上图中，R7为采样电阻，当RL中电流为1A时，R7电流也为1A，R7两端电压U = R7*I =0.5V，0.5V通过一个放大十倍的同相比例（放大器）到另一个放大器的反相输入端。
若同相端的变阻器输出电压为6V，由于放大器工作在开环状态，同相输入端电压大于反相输入端时，放大器输出为电源电压，当然了，这是理想运放，如果不是轨到轨输出的放大器，输出电压一般会低于电源电压1.5V左右。
再看向MOS管源极电压为R7两端电压0.5V，栅极电压为12V-1.5V，栅源电压大于开启电压，故MOS管会导通，电流增大。
其实说白了就是，变阻器输出电压大于采样电阻两端电压放大后的电压MOS就导通，电流增大。
变阻器电压小于采样电阻两端电压放大后的电压MOS就截止，电流增减小。
这样，我们通过调节变阻器就能控制输出电流的大小，输出电流采样电阻放大倍数= 变阻器输出电压。
在这里要指出，放大器的最大输出电压一定要大于MOS管的开启电压加上最大电流乘采样电阻。
在取值时一定要经过计算。
下图为一个错误示例上图错误的原因是将负载放到了源极，若负载为12Ω，电流源要求输出为1A，此时源极电压将会达到12V，栅源电压不可能大于MOS开启电压，所以一定达不到要求。
主要原因就是源极电压的升高。
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电压源和电流源的特性与应用电压源和电流源是电路领域中两个重要的基本电源类型。
它们在电
子设备和电路中有着不同的特性和应用。
本文将探讨电压源和电流源
的特性和应用。
一、电压源特性与应用
电压源是一种提供恒定电压输出的电源。
它可以稳定地提供固定的
电压，无论负载变化情况。
电压源的特性可归纳为以下几点：
1. 稳定性：电压源的输出电压保持恒定，不会受到负载变化的影响。
这使得电压源在需要恒定电压的应用中非常重要。
2. 高内阻：电压源的输出电阻非常高，使其在负载较大时能够维持
较为恒定的输出电压。
这种特性使电压源常用于需要较高电压、较低
电流的应用中。
电压源具有广泛的应用领域，包括：
1. 电子测量设备：电压源可用于校准和测试电子测量设备，如万用
表和示波器。
通过提供稳定的参考电压，电压源可以确保测试结果的
准确性。
2. 电子设备的稳压：电压源可以用于稳压电路，以确保电子设备在
不同负载条件下都能提供稳定的工作电压。
这在需要较高的电压精度
和稳定性的应用中尤为重要。
3. 电池充电：电压源可以用于电池充电，通过提供固定的充电电压
来确保电池被正确且安全地充电。
二、电流源特性与应用
电流源是一种提供恒定电流输出的电源。
它可以提供恒定的电流输出，无论负载变化情况。
电流源的特性可归纳为以下几点：
1. 稳定性：电流源的输出电流保持恒定，不会受到负载变化的影响。
这使得电流源在需要恒定电流的应用中非常有用。
2. 低内阻：电流源的输出电阻非常低，可以在负载变化时提供恒定
的输出电流。
这种特性使电流源常用于需要较高电流、较低电压的应
用中。
电流源具有各种应用：
1. 测试电路：电流源可以用于测试电路，通过提供恒定的电流来检
测电路的工作状态。
它可以帮助发现故障和评估电路的性能。
2. 传感器驱动：电流源可以用于驱动各种传感器，如温度传感器和
压力传感器。
通过提供稳定的工作电流，电流源可以确保传感器的准
确度和可靠性。
3. 恒流源：电流源可用于恒流源电路，这在一些特定的应用中非常
重要。
例如，在恒定电流驱动的LED照明系统中，电流源可确保LED
的亮度和颜色保持一致。
总结：
电压源和电流源在电子设备和电路中有着不同的特性和应用。
电压源主要用于提供恒定电压输出，适用于需要恒定电压的应用。
而电流源则主要用于提供恒定电流输出，适用于需要恒定电流的应用。
这两种电源在各个领域中都扮演着重要的角色，为电子设备的正常工作提供了稳定可靠的电力供应。