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电源并联电压为什么分压了 为什么电源并联后电压分压?

1、电源并联电压分压的原理

电源并联指的是将多个电源连接在一起,以增加输出电流或电压。在电源并联中,如果将两个电源串接在一起并连接在负载上,就会发现这两个电源输出的电压之和等于总体电压。但是,将两个电源并联在一起后却发现它们输出电压的比例与电源电压之比相同,这就是电源并联电压的分压原理。

具体来说,假设电源A的电压为U1,电源B的电压为U2,两者并联后输出电压为U,负载上的电流为I。由于负载上的电流为I,所以根据基尔霍夫电压定律,可得:

U=U1+U2 (1)

因为并联后两个电源输出电压的比例与电源电压之比相同,所以:

U1/U2 = E1/E2 (2)

将(2)式代入(1)式中,得:

U = (E1+E2)/(E1/E2)

即 U = E1/(E1+E2) × (E1+E2),这说明电源并联时会发生电压分压的现象。

2、电源内阻引起的电压降

电源内部具有电源电阻,当电源输出电流时,电源内阻会发生电压降,这就是电源内阻的作用。对于电源并联电压分压,电源内阻也会成为电压分压的影响因素之一,因为电源内阻会在并联时形成一个内阻并联电路。

假设电源A的电源电压为E1,内阻为R1,电源B的电源电压为E2,内阻为R2,它们并联后连接到一个负载上,负载电阻为R。此时,电源A输出电流为I1,电源B输出电流为I2,总电流为I。根据基尔霍夫电压定律和基尔霍夫电流定律,可得:

U1 = I1R1 + EI

U2 = I2R2 + EI

I = I1 + I2

且 E = E1 + E2

将U1/U2代入式(1),得:

U1/U2 = (I1R1+EI)/(I2R2+EI)

将ΔE = EI带入式中,得:

U1/U2 = (I1R1+ΔE)/(I2R2+ΔE)

化简可得:

U1/U2 = (E1+I1R1)/(E2+I2R2)

这个式子表明电源内阻也会影响电源并联电压的分压。

3、不同电源负载不均在电压分压中的影响

在实际应用中,电源并联中两个电源的输出特性很难完全一致。如果两个电源输出的电压一致,但内部电阻不同,也会影响分压效果。而不同输出负载的电源也会引发电压分压的效果不同。当两个电源输出电压一致时,它们分别带有不同的负载会使典型分压比例不再适用,这个时候由于负载的不同而产生的分压比例要通过实验来获得。

4、电源内部损耗导致的电压降

在实际应用中,电源内部存在各种损耗,如电源转换损耗、开关损耗、导线损耗以及滤波电容损耗等。这些损耗都会造成电源电压的损失,影响电源并联电压分压效果。

有人通过实验测量得出:电源并联电压分压越多,总电源输出效率降低越快。这就是因为电源输出电压越低时电流越大,内部损耗导致的电压降就越大。

另外一个电源内部损耗的影响因素是电源的使用寿命。在使用过程中,电源内部的电容器和半导体元器件会老化,导致电源输出电压下降。而并联后两个电源输出电压和寿命的不同也会对电压分压产生影响。

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