电流源并联技术优化方案

电流源的连接一般以并联连接为主。由于我们讨论的电流源是理想电流源，因此必须在一定条件下，才允许理想电流源串联。

1.电流源并联电路图

图1.66（a）展示的是3 个电流源并联电路图，虽然两个电路的几何图形有所不同，但其连接的结构（并联）和电源的方向是完全相同的，即每条电流源支路都连接在a、b 两点间，电流源的端电压相同。因此，两个并联的电流源电路图都等效为图1.66（b）。

图1.66　电流源并联电路及等效电路图

2.等效电流源的计算

图1.66（b）为电流源并联电路图1.66（a）的等效电路，其电流源IS的值可根据KCL 得

注意：上式中，图1.66（a）电流源 ISk的方向与图1.66（b）等效电流源 IS方向一致为“+”，否则为“－”。

【例1.19】 电路如图1.67（a）所示，试求图1.67（b）所示电路中的等效电流源电流IS，并画出测量电流源电流的接线电路图。

分析：图1.67（a）为电流源并联电路。求解时注意3 A 电流源和8 A 电流源方向与等效电流源IS方向相反。

解

图1.67　例1.19图及测量电流接线电路图

测量电流源电流的接线电路如图1.67（c）所示。

结论：

（1）多个电流源的并联可以用一个电流源进行等效替代，这里的“等效”是对外电路等效，即外电路中的a、b 端电压和电流在等效变换前后保持不变。

（2）在测量电流时，注意被测电流的方向，即被测电流由电流表的“+”流入。

当有n 个电流源并联时[如图1.68（a）所示]，根据KCL，可以用一个电流源IS等效替代[如图1.68（b）所示]。其等效电流源IS为

注意：当图1.68（a）中ISk的参考方向与等效电压源IS的参考方向一致时，式（1.23）中ISk取“＋”号，否则取“－”号。

图1.68　电流源并联等效电路(www.xing528.com)

3.电流源并联电路的功率

【例1.20】 将例1.19 题的电路与外电阻连接，如图1.69（a）所示，已知电阻 R1=10Ω。试求电压U 和各元件的功率，并说明各元件是电源还是负载，验证功率平衡。

图1.69　例1.20图

分析：

（1）例1.19 中已得图1.69（b）等效电流源 IS=-1 A。所以，由欧姆定律计算电压U=R1IS。

（2）功率P=IU。

解　欧姆定律得电压

电阻 R1消耗功率为

电流源 IS1提供功率为

电流源 IS2提供功率为

电流源 IS3提供功率为

电路消耗的总功率为

电路提供的总功率为

验证功率平衡

结论：电流源在电路中的作用是“电源”还是“负载”，与电流源外接电路有关。功率平衡又称功率守恒，即电源提供的功率等于电路消耗的功率。