電気回路のトラブルシューティングのための網の分析を習得する

回路が意図したように動作を停止すると、原因は相互接続されたコンポーネントの角に埋めることができます。メッシュ分析は、系統的、式に基づくアプローチを提供し、自信を持って欠陥をピンポイントします。回路を閉じたループに分割し、Krchhoffの電圧法(KVL)を適用することにより、技術者は、予想される電流を計算し、測定値と比較して、開口、不足、または失敗した部品を特定することができます。この拡張されたガイドは、理論、ステップバイステップバイステップ、トラブルシューティング、信頼性の高い分析、および診断ツールを、信頼性の高い測定結果を分析し、信頼性の高いガイドをガイドをガイドします。

メッシュ分析の基礎

メッシュとは?

メッシュは、他のループを内部に含まないクローズドループです。平面回路(ワイヤを交差させることなく1つ描画)では、各「windowpane」はメッシュです。例えば、シリーズと電圧源の2つの抵抗を持つ回路は1つのメッシュを形成します。並列ブランチを追加することで、秒単位のメッシュを作成します。メッシュを識別することは、独立した式を書くための最初のステップです。

キッホフの電圧法をメッシュに

KVLは、すべてのクローズドループの周りにすべての電圧低下のアルゲブラスの合計がゼロと等しいことを述べています。 メッシュ分析では、選択した方向(通常時計回り)と総電圧増加(陽性)とあなたがクロス抵抗器、ソース、およびその他の要素を交差させるようにドロップ(負)を横切るループを横切る。 結果は、各メッシュの線形式です。 システムは、未知のメッシュ電流を発生させます。

KVLのより深いレビューについては、 ] のカンアカデミーの KVL チュートリアルを参照してください。

工程工程による工程の手順 実行のメッシュ解析

ステップ1:すべてのメッシュを識別し、ラベル付けする

回路回路図では、各独立したメッシュを輪郭に置きます。各ループの時計回りの矢印を使用します。ラベルを付けますM]1、M]2、...[]]Mn。回路が]]を含まれている場合は、メッシュ、[FLT:[FLT:][FLT:]2]2]M[FLT:]2]...]]Mn[[FLT:[FLT:[FLT:[FLT:]]]][FLT:[FLT:[FLT:[FLT:[FLT:[FLT:[FLT:[FLT:[FLT:[FLT:]]]]]]]]]]]]]]][[[[[[[[[[[[[[[[[FLT]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

ステップ2:メッシュ電流を割り当てる

電流変数(])を、I1,]I2,...In[]]]]])を各メッシュに割り当てます。 慣習によって、メッシュ電流は矢印の方向に常に流れます。 実際のブランチ電流は、隣接するメッシュ電流のアルゲブラティックな合計です。

ステップ3:各メッシュのKVLの式を書きます

メッシュ1では、そのパスのすべてのコンポーネント間で電圧低下を合計します。抵抗器は、Oomの法をその抵抗器を介して純電流で使用(隣接するメッシュからの貢献を含む可能性がある)。電圧源のために、適切な偏光(-から+に行く場合の陽性)でソース電圧を追加します。合計をゼロに設定します。

[例(抵抗器付2〜メッシュ回路]]R]1,R2,R[3および電圧源]]]]]:
:[FLT:[FLT:]:[FLT]:[FLT:[FLT:]:[FLT]:[FLT]:[F][FLT]:[F]:[[F][FLT:[F]:[F]:[[F][[[[F][F][FLT][F][[[[[F]][[[[[F]][F][F]]][[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[F]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

ステップ4: 式のシステムを解決して下さい

線形方程式のセットがあります。置換、行列メソッド(Cramerのルール)、または計算機を使用してそれらを解決します。結果は、アンペアで各メッシュ電流を与えます。

ステップ5:ブランチの電流とノードの電圧を計算する

メッシュ電流を使用して、各コンポーネントを通して実際の電流を決定します。 共有抵抗器の場合、ブランチ電流 = []I]1 - I]2(または方向に応じて)。 その後、各抵抗器とノードの電圧を地面に合わせる電圧を計算します。

ステップ6: 計算された値と期待値または測定値を比較する

実際の電圧と現在の読書を欠陥回路から(マルチメーターを使用して)。分析結果と比較します。重要な逸脱 - 2 Aを運ぶべき枝のようなが、0 A - 特定の欠陥の場所を示す必要があります。

トラブルシューティングにおけるメッシュ分析の使用:実用的な例

例1:レジスタブランチでの開回路

3 メッシュ電源回路を検討してください。メッシュ解析を実行した後、100 Ωフィードバック抵抗器を介して 50 mA を期待します。マルチメーターは 0 mA を読みます。メッシュの式を再抽出します。その抵抗が開いている場合は、実際の電流はゼロになり、メッシュ電流は再分配されます。測定された電流を比較することで、抵抗は、それをデレダリングせずにオープンコンポーネントであることを確認することができます。 回路は、この例を適応させることができる[FLT]の[FLT]回路は、この例を詳細に示すことができます。[FLT]

例2:部品を渡る短絡

ショートしたコンデンサーは、そのコンデンサを含むメッシュの異常な高電流としてそれ自体を明らかにします。分析は、フィルタブランチで10mAを予測しますが、200mAを測定します。そのブランチのゼロオームショートでメッシュの式を交換すると、はるかに高い電流を産みます。不一致は短いことを確認します。メッシュ分析は、複数の疑わしい部品が存在する場合にどのコンポーネントが不足しているかを見つけるのに役立ちます。

例3: 故障電圧源

電圧源が定格値(例えば、15 Vの代わりに12 V)の下落すると、すべてのメッシュ電流は比例して下がります。 実際の測定されたソース電圧でメッシュの式を解決すると、欠陥のある読書に一致する電流が提供されます。 これは、根本原因としてソースが確認され、二次的な負荷効果はありません。

一般的な落札とテムを避ける方法

正しい現在の方向の割り当て

メッシュ電流を割り当てることは、KVL の式でエラーに署名します。 [ 常に、均一な慣習を維持するために、すべてのメッシュ[の時計回りの矢印を使用します。 方向を逆転させる必要がある場合は、変更を明らかにし、それに応じて兆候を調整します。

電圧低下の間違いを署名して下さい

抵抗器の場合、電圧低下は[]]の陽性[]のことです。メッシュ電流が正のから負のターミナル(矢印の方向)に交差するとき。 隣接するメッシュ電流が反対方向に流れている場合、ネット電流は差です。 両項チェックをダブルチェックします。 ]R]]·(I]][FLT:[FLT]]:5]]] - [FLT:[FLT] - [FLT] - [FLT] - [FLT] - [[FLT] - [[FLT] - [[FLT] - [[FLT] - [[FLT] - [[FLT] - [[FLT] - [[FLT] - [[FLT] - [[[[F] - [[[[[[[[[FLT] - [[[[[FLT] - [[[[[[FLT] - [[[[[[[[

依存関係のソースのアカウントへの忘れ

依存したソース(例えば、電圧制御電圧源)の回路は、制御変数をメッシュ電流に関連付ける追加の制約式を必要とします。この点を無視すると、下位システムが生じる。依存するソースの値を、解決する前にメッシュ電流の機能として含めます。

高度な技術: 依存したソースとメッシュ分析

回路が依存したソースを含んでいるとき、KVL の式を書く間独立した源としてそれを扱うが、回路の流れか電圧の点でその価値を表現して下さい。例えば、利益kの現在の制御電圧源は]のの]のの]を、付加的な回路をと示しましたの]の[FLT:]のの]の[FLT:]の]の]の[FLT:]の]の基質は、および同じように制御されるように変更された付加的な回路は現行列の制御回路を、制御します:[FLTの印は、および同行列の制御する付加的な制御回路は[FLTの制御回路は[FLTの基線の基線を、および同行列の制御する:[FLTの制御回路は、同じように制御回路を、制御する付加的な制御する:[FLTの制御回路は、制御する:[FLTの基幹

メッシュ分析と障害の野生分析

どちらの方法も強度を持っています。 回路が多くの並列ブランチや現在のソースを持っているとき、メッシュ分析は簡単です。 ノダル分析は、多くのシリーズ要素や電圧ソースを地面によく機能します。 トラブルシューティングのために、メッシュ分析は、現在の異常(オープン、ショート、過負荷)として現れるほとんどの欠陥がほとんど理由で好ましいです。 しかし、経験豊富な技術者はタンデムで使用しています。 例えば、ショート、ノーダル分析を使用して、ショートチップを抽出し、ショートチップを[F]と[F]を切断するかどうかを確かめる場合があります。 [F]

効率的なトラブルシューティングのための実用的なヒント

  • 常に解析を開始する前に、正確な回路図を描画します。 すべてのコンポーネントの値と接続を含んだ。 小さなドラフトエラーは、混乱の時間を招くことができます。
  • 計算ツール を大きいシステムに使用します。 A + SPICE シミュレーションまたはマトリックスソルバー(例:MATLAB、Python NumPy)は、10〜メッシュの数式を秒単位で解決できます。 可能であれば、これらのツールでハンドの計算を検証します。
  • [ 増分的に測定して比較します。[] 回路が複雑である場合、プローブキーノードは最初に(例えば、供給レール、重要な信号パス)。メッシュ解析結果を使用して、それらのノードの電圧を予測し、それらを迅速にチェックします。
  • []枝を分解することで、障害を遮断します。[[]]]メッシュ解析が特定のメッシュで疑わしい電流を示した場合、枝(安全)と再測定を一時的に切断します。劇的な変化は、欠陥を確認します。
  • [] 測定値と各コンポーネントの計算値のトラブルシューティングログをキープします。 パターン(例、1つのメッシュのすべての電流がスキューされます)は診断を加速します。
  • メッシュ分析を簡単な連続チェックで組み合わせます。開回路はメッシュ内のゼロ電流を表示します。ショートは過度な電流を示します。式は、どのくらいの過剰を正確に定量化します。

コンテンツ

メッシュ分析は、解剖学的切方程式の棚に置くことができるセットに混入回路を変換します。計算された分岐電流と電圧を実際の測定と比較することで、開口抵抗器、短絡コンデンサ、失敗したソース、または壊れた痕跡を推測よりも速く比較することができます。基礎を習得する-KVL、サイン会議、および式解決-故障ボードに直面したたびに支払います。さらに、研究のために、Tresh[F]をフィルタリングします。[F]と[F]は、Felt[F]を分析します。 [F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]]]、[F]]]、[F]]、[F]]、[F]、[F]、[F]、[F]]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]、[F]