Transformadores y ajuste de impedancia

Primero debe comprender por qué se requiere una coincidencia de impedancia para la máxima transferencia de potencia. Considere el siguiente circuito: -

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

La fuente tiene una impedancia de salida de 50 & ohm; y la carga también es de 50 & ohm ;, por lo que el voltaje se divide 50/50 entre la fuente y la carga. Como resultado, solo la mitad de la potencia se transfiere, la otra mitad se pierde en la fuente.

Esto solo es eficiente en un 50%, pero también es la potencia máxima que la fuente puede entregar a la carga. ¿Por qué? Si la impedancia de carga aumenta, la tensión transferida es mayor pero la corriente es menor, por lo que la transferencia de potencia es menor (hasta cero vatios en circuito abierto). Si la impedancia de carga disminuye, la corriente es mayor pero el voltaje es menor, por lo que la transferencia de energía también es menor (hasta cero vatios con un cortocircuito).

El propósito de un transformador coincidente es hacer que tanto la fuente como la carga "vean" la impedancia requerida para la máxima transferencia de potencia. Así que si la carga es de 200 & ohm; entonces quiere que la fuente también sea de 200 & ohm ;, mientras que la fuente quiere que la carga sea de 50 & ohm ;. Un transformador 1: 2 logra esto al duplicar el voltaje de entrada, que es exactamente lo que son los 200 & ohm; la carga debe consumir la misma potencia que un 50 & ohm; Carga a la mitad de la tensión.

El motivo de la coincidencia de impedancia es eficientemente conducir una carga.

Por ejemplo, si tiene una fuente con una impedancia de origen de 200 ohmios y amp; utilícelo para conducir una carga de 50 ohmios, luego la carga de 50 ohmios pasará la corriente disponible total desde la fuente, pero su fuente se calentará contra su propia impedancia con 3 veces la potencia que recibe la carga.

Sin embargo, si agregó una relación de 2: 1, transformador ideal, entonces el transformador "comercia" efectivamente la mitad del voltaje disponible de la fuente a cambio de duplicar la corriente disponible. El resultado final aquí es que el transformador absorbe toda la potencia disponible de la fuente y la empuja a través de la carga, con "la cantidad justa" de voltaje requerido / suministrado para empujar toda la corriente disponible a cada lado de el transformador.