Konstanter Strom, konstante Leistung und konstante Impedanzbelastung

Ich habe nach Informationen über konstante Leistung, konstanten Strom und konstante Impedanz- / Widerstandslasten gesucht, es gibt einige Informationen über die konstanten Stromlasten, aber nur sehr wenige, die wirklich konstante Leistung und konstante Impedanz erklären.

Also bitte korrigiere mich, wenn ich falsch liege und versuche zu definieren, was ich über dieses Thema verstehe:

• Eine Konstantstromlast ist diejenige, die ihren Innenwiderstand variiert, um einen konstanten Strom zu erzielen, unabhängig von der Spannung, die an sie angelegt wird (in gewissem Umfang), und daher wird die Leistung variieren.

• Unter der Annahme einer konstanten Leistungslast ändert sich auch der Widerstand, sodass die Leistung (oder das Spannungs- und Stromprodukt) unabhängig von der zu ziehenden Spannung oder dem zu ziehenden Strom immer gleich ist.

Und was ist mit konstanten Impedanz- / Widerstandslasten? Bedeutet dies, dass sowohl die Spannung als auch der Strom variieren und daher auch die Leistung variieren wird? Doch Impedanz oder Widerstand bleiben gleich?

Und wenn wir über Wechselstrom sprechen, gehe ich auch davon aus, dass dies für alle Frequenzen in einem bestimmten Bereich gilt.

In einem konventionelleren Szenario, in dem es sich um normale Alltagslasten handelt, sagen wir, ein Netzteil in einem Computer versorgt das Motherboard und die Peripheriegeräte oder ein lineares Netzteil in einer Stereoanlage versorgt die inneren Komponenten. Sprechen wir über unterschiedliche Strom-, Leistungs- und Impedanzlasten?

Wie kann festgestellt werden, ob eine Last einen konstanten Strom, eine konstante Leistung oder eine konstante Impedanz aufweist?

Vielen Dank!

Eine konstante Leistungslast ändert ihre Impedanz bei Änderung der Eingangsspannung, um die Leistung konstant zu halten. Eine Last mit konstanter Impedanz ist einfach eine Last, die wie ein Widerstand eine unveränderliche Impedanz aufweist. Ein L-Pad dient zum Ändern des Lautsprecherausgangspegels bei konstanter Impedanzbelastung des Verstärkers.

Ein gutes Beispiel für eine konstante Last ist ein Schaltregler. Da dies die Leistung in der Last aufrechterhalten muss, muss dieselbe Leistung von der Quelle bezogen werden, auch wenn die Quelle die Spannung ändert.
Dies ist auch ein Beispiel für eine negative Impedanz, da zur Aufrechterhaltung der Ausgangsleistung der Strom ansteigen muss , wenn die Spannung abfällt (im Gegensatz zu einem Standardwiderstand, bei dem Strom und Spannung miteinander ansteigen / abfallen).

Hier ist eine beispielhafte Schaltung, die aus einem LT1377-Boost-Schaltregler besteht:

Hier ist die Simulation:

Die Eingangsspannung V (in) (blaue Kurve) beginnt bei 4 V und steigt allmählich auf 10 V an. Wir können sehen, dass die Leistung (rote Kurve) über eine Änderung von 6 V am Eingang konstant bei ~ 1 W bleibt (es ist nicht perfekt, da es das "echte Leben" darstellen soll und nicht 100% effizient ist, aber es ist ziemlich nahe).
Wir können auch sehen die dynamische negative Widerstandskennlinie (grüne Linie), die darauf zurückzuführen ist, dass der Eingangsstrom mit steigender Spannung abnimmt. Tt fällt von ~ 300mA auf ~ 120mA über den Spannungsanstieg von 4V auf 10V - lassen Sie sich nicht vom Minuszeichen verwechseln, das ist nur die Messrichtung in LTSpice.
Die dynamische Widerstandssteigung kann grob mit (4 V - 10 V) / (300 mA - 120 mA) = -33,3 Ω berechnet werden. Anders ausgedrückt: 6 V / -33,3 Ω = -180 mA.

Sie haben Recht, was Konstantstrom-, Leistungs- und Impedanzlasten angeht. Die meisten Lasten sind jedoch nicht so schön und vorhersehbar. Einige Lasten sehen wie Heizelemente meistens ohmsch aus, aber viele Lasten haben alle Arten von Schraubcharakteristika oder variieren dynamisch. Beispielsweise ähnelt der Eingang für Schaltnetzteile weitgehend negativen Widerständen, da es sich meist um Konstantstrom handelt. Manchmal ist die Stromversorgungsschaltung speziell dafür ausgelegt, dem Eingang ein bestimmtes Lastprofil zu präsentieren. Ein gutes Beispiel dafür ist ein Wechselstrom-Gleichstrom-Netzteil mit Leistungsfaktorkorrektur .

Um die Eigenschaften einer unbekannten Last zu bestimmen, müssen Sie sie messen. Beachten Sie jedoch, dass viele Lasten nicht in eine nette Kategorie wie Konstantstrom, Leistung oder Widerstand fallen. Denken Sie zum Beispiel an einen Mikrocontroller. Seine Eigenschaften können sich dramatisch und schnell ändern, je nachdem, was er im Inneren macht und wie er die Ausgangspins ansteuert.