વિદ્યુત સર્કિટના સંચાલનનું સંકલિત મોડ, સ્ત્રોત અને લોડનું મેચિંગ

આ લેખનો વિષય સ્રોત અને લોડની મેચિંગની પરિસ્થિતિઓમાં ઇલેક્ટ્રિકલ નેટવર્કના ઑપરેશનના મોડ્સની સામાન્ય રોશની હશે. આ શરતો શું છે અને ક્યારે અને શા માટે તેમની જરૂર છે? અનુરૂપ મોડ (શક્તિની દ્રષ્ટિએ) વિશેષ ધ્યાન આપવાનું પાત્ર છે, પરંતુ અમે અન્ય વસ્તુઓની સાથે, અન્ય સંબંધિત મોડ્સ પર વિચાર કરીશું.

કોઓર્ડિનેટેડ મોડ, સામાન્ય અર્થમાં, ઇલેક્ટ્રિક સર્કિટના ઑપરેશનનો એક એવો મોડ છે, જ્યારે આ સ્ત્રોત તેની વર્તમાન સ્થિતિમાં જે મહત્તમ શક્તિ આપી શકે છે તે આપેલ સ્ત્રોત સાથે જોડાયેલા લોડમાં વિતરિત કરવામાં આવે છે.

આ સ્થિતિ કે જે હેઠળ થાય છે તે લોડ પ્રતિકારની સમાનતા છે સ્ત્રોતનો આંતરિક પ્રતિકાર ડીસી સર્કિટ માટે, અથવા એસી સર્કિટ માટે જટિલ લોડ અવબાધ માટે આંતરિક સ્ત્રોત અવબાધની સમાનતા.

તે સ્પષ્ટ છે કે ચોક્કસ મર્યાદિત આંતરિક પ્રતિકાર સાથેના વાસ્તવિક શક્તિ સ્ત્રોતો માટે, તે સાચું છે કે શૂન્યથી શરૂ થતા લોડનો પ્રતિકાર વધે છે, તેના પર છોડવામાં આવતી શક્તિ પ્રથમ બિન-રેખીય રીતે વધે છે, પછી પાવરની ટોચ પર પ્રકાશિત થાય છે. લોડ (આપેલ સ્રોત માટે) સુધી પહોંચે છે, અને લોડ પ્રતિકારમાં વધુ વધારા સાથે, તેને વિતરિત કરવામાં આવતી શક્તિ બિન-રેખીય રીતે ઘટે છે, શૂન્યની નજીક આવે છે.

આ એ હકીકતને કારણે છે કે સ્ત્રોત વર્તમાન માત્ર લોડ પ્રતિકાર R સાથે જ નહીં, પણ સ્ત્રોત r ના સ્વ-પ્રતિરોધક સાથે પણ સંબંધિત છે:

એક યા બીજી રીતે, લોડ અને સ્ત્રોતને મેચ કરવા માટે, સ્ત્રોતના આંતરિક પ્રતિકાર અને લોડ સર્કિટના પ્રતિકાર વચ્ચે માત્ર એવો ગુણોત્તર પસંદ કરવામાં આવે છે કે પરિણામી સિસ્ટમ ચોક્કસ કાર્ય માટે જરૂરી ગુણધર્મો દર્શાવે છે. . આ કારણોસર, લોડ અને સ્ત્રોતને મેચ કરવા માટે ઘણા વિકલ્પો છે, અને ચાલો પ્રામાણિકપણે મુખ્ય મુદ્દાઓની નોંધ લઈએ: વોલ્ટેજ દ્વારા, વર્તમાન દ્વારા, શક્તિ દ્વારા, લાક્ષણિક અવબાધ દ્વારા.

યોગ્ય લોડ અને વોલ્ટેજ સ્ત્રોત

સમગ્ર લોડમાં મહત્તમ વોલ્ટેજ મેળવવા માટે, તેનો પ્રતિકાર સ્રોતના આંતરિક પ્રતિકાર કરતાં ઘણો વધારે હોવાનું પસંદ કરવામાં આવે છે. એટલે કે, મર્યાદામાં, સ્ત્રોતે લોડ હેઠળ કામ કરવું જોઈએ, પરંતુ તે જ સમયે નિષ્ક્રિય સ્થિતિમાં, પછી લોડમાં વોલ્ટેજ સ્ત્રોતના ઇએમએફ જેટલું હશે. આવા મેચિંગનો ઉપયોગ ખાસ કરીને ઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમ્સમાં થાય છે જ્યાં વોલ્ટેજ માહિતી વાહક, સિગ્નલ કેરિયર તરીકે કામ કરે છે અને તે જરૂરી છે કે આ સિગ્નલના ટ્રાન્સમિશન દરમિયાન નુકસાન ન્યૂનતમ હોય.

લોડ અને વર્તમાન સ્ત્રોત સાથે મેળ

જ્યારે મહત્તમ લોડ વર્તમાન મેળવવા માટે જરૂરી હોય છે, ત્યારે લોડ પ્રતિકાર શક્ય તેટલો નાનો પસંદ કરવામાં આવે છે, જે સ્ત્રોતના આંતરિક પ્રતિકાર કરતા ઘણો ઓછો હોય છે. એટલે કે, સ્ત્રોત શોર્ટ-સર્કિટ મોડમાં કાર્ય કરે છે અને લોડમાંથી શોર્ટ-સર્કિટ પ્રવાહ જેવો પ્રવાહ વહે છે.

આ સોલ્યુશનનો ઉપયોગ ખાસ કરીને ઇલેક્ટ્રોનિક સર્કિટમાં થાય છે જ્યાં સિગ્નલ કેરિયર વર્તમાન હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, હાઇ-સ્પીડ ફોટોોડિયોડ વર્તમાન સિગ્નલને પ્રસારિત કરે છે, જે પછી જરૂરી વોલ્ટેજ સ્તરમાં રૂપાંતરિત થાય છે. RC સ્પુરિયસ ફિલ્ટરને કારણે ઓછી ઇનપુટ અવબાધ બેન્ડવિડ્થ સંકુચિત થવાની સમસ્યાને હલ કરે છે.

લોડ અને સ્ત્રોતનું પાવર મેચિંગ (મેચિંગ મોડ)

લોડ પર, મહત્તમ શક્તિ કે જે સ્ત્રોત પ્રદાન કરી શકે છે તે મેળવવામાં આવે છે. લોડ પ્રતિકાર એ સ્રોત (અવરોધ) ના આંતરિક પ્રતિકારની બરાબર છે. આ લોડ મોડમાં વિતરિત શક્તિ સૂત્ર દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:

લાક્ષણિક અવબાધ દ્વારા લોડ અને સ્ત્રોત મેચિંગ

લાંબી લાઇન થિયરીમાં અને માઇક્રોવેવ ટેક્નોલોજીમાં આ ખાસ કરીને મહત્ત્વનો સંયોગ છે. લાક્ષણિક ઇમ્પિડેન્સ મેચિંગ ટ્રાન્સમિશન લાઇનમાં મહત્તમ ટ્રાવેલિંગ વેવ ફેક્ટર આપે છે, જે પરંપરાગત AC સર્કિટ્સમાં પાવર મેચિંગ સાથે, લાંબી લાઇન પર સમાન હોય છે.

લાક્ષણિક અવબાધની દ્રષ્ટિએ મેળ ખાતી વખતે, લોડની લાક્ષણિક અવબાધ તરંગ સ્ત્રોતના આંતરિક અવબાધની સમાન હોવી જોઈએ. માઈક્રોવેવ ટેકનોલોજીમાં દરેક જગ્યાએ વેવ ઈમ્પીડેન્સ મેચીંગનો ઉપયોગ થાય છે.

માર્ગ દ્વારા, નજીકના ભવિષ્યમાં વૈકલ્પિક ઊર્જાના સંદર્ભમાં, જ્યારે શક્તિ સ્ત્રોત વ્યક્તિગત લાક્ષણિકતાઓ ધરાવે છે જે પરંપરાગત લોકો કરતા ખૂબ જ અલગ હોય છે, સૌ પ્રથમ આપેલ સ્ત્રોત સાથે તેની લાક્ષણિકતાઓ સાથે મેળ ખાતા રીસીવર બનાવીને સ્ત્રોત અને રીસીવરના સંચાલનના સંકલિત મોડને સુનિશ્ચિત કરવું જરૂરી છે, અને તે પછી જ પ્રાપ્ત કરેલને કન્વર્ટ કરવું લોડ માટે સ્વીકાર્ય સ્વરૂપમાં ઊર્જા.