Napěťový a proudový zdroj, jaký je v nich rozdíl ?

Napěťový zdroj

Napěťový zdroj je zařízení nebo obvod, který dodává konstantní napětí do zátěže bez ohledu na proud odebíraný touto zátěží. Udržuje stabilní výstupní napětí i při změnách zatěžovacího proudu. Příkladem je baterie nebo napájecí adaptér.

Proudový zdroj

Proudový zdroj je zařízení nebo obvod, který dodává konstantní elektrický proud do zátěže bez ohledu na napětí na této zátěži. Udržuje stabilní proud i při změnách odporu zátěže. Příkladem je speciální napájecí zdroj pro LED diody nebo laboratorní vybavení.

______________

Napěťový zdroj

Napěťový zdroj je elektrické zařízení nebo obvod, který dodává konstantní napětí bez ohledu na množství proudu, které protéká zátěží. Tento typ zdroje je navržen tak, aby udržoval stabilní výstupní napětí i při změnách zatěžovacího proudu, což je nezbytné pro stabilní provoz mnoha elektronických zařízení.
Napěťový ideální zdroj (pro zjednodušení stejnosměrný) má nulový vnitřní odpor. Při jakékoli zátěži nevzniká na tomto vnitřním odporu zdroje žádný úbytek napětí, a tak je na svorkách zdroje stále stejné napětí.
Správně by měl napěťový zdroj dodávat konstantní napětí, bez rozdílu jak je zatížen. V jistém rozsahu je možné za napěťový zdroj považovat zásuvku 230V nebo baterii.
Například "zdravá" autobaterie má stále napětí kolem 12V bez rozdílu na tom, jestli máte zapnuto jedno malé nebo všechna světla na voze. Odebíraný proud se tedy mění, napětí ne.

Princip funkce

Napěťový zdroj funguje tak, že reguluje napětí na svých výstupních svorkách. Když se mění zatěžovací proud (například při změně odporu zátěže), zdroj automaticky přizpůsobí proud, který dodává, aby udržel konstantní napětí.

Typy napěťových zdrojů

1. Ideální napěťový zdroj: Teoretický model, který by udržoval přesně konstantní napětí bez ohledu na proud nebo zátěž. V reálném světě takové zdroje neexistují kvůli vnitřnímu odporu a dalším omezením.

2. Reálný napěťový zdroj: Skutečný napěťový zdroj má malé, ale nenulové vnitřní odpor. Výsledkem je, že napětí může mírně klesat, pokud se výrazně zvýší odebíraný proud.

Příklady napěťových zdrojů

- Baterie: Jednoduchý přenosný napěťový zdroj, který poskytuje stejnosměrné napětí.

- Napájecí adaptér: Převádí střídavé napětí ze sítě na stabilní stejnosměrné napětí, které může být použito k napájení elektronických zařízení.
- Laboratorní zdroj: Nastavitelný zdroj napětí, který poskytuje přesné a stabilní napětí pro experimentální a výzkumné účely.

Charakteristiky napěťových zdrojů

- Výstupní napětí: Stabilní napětí, které zdroj poskytuje.
- Vnitřní odpor: Ovlivňuje schopnost zdroje udržet konstantní napětí při změnách zatěžovacího proudu.
- Maximální výstupní proud: Největší proud, který může zdroj dodat, aniž by došlo k poklesu napětí nebo poškození zdroje.

Použití napěťových zdrojů

Napěťové zdroje jsou nezbytné v mnoha oblastech elektroniky a elektrotechniky:
- Napájení elektronických obvodů: Udržují stabilní napětí pro správný provoz citlivých elektronických součástek.
- Domácí elektronika: Používají se v zařízeních, jako jsou televize, počítače a další spotřební elektronika.
- Průmyslové aplikace: Napájení řídicích systémů, senzorů a dalších průmyslových zařízení.

Napěťové zdroje jsou tedy klíčové pro zajištění stabilního a spolehlivého napájení v širokém spektru aplikací.

Proudový zdroj

Proudový zdroj je elektrický obvod nebo zařízení, které dodává konstantní elektrický proud do zátěže bez ohledu na napětí na této zátěži. To znamená, že proudový zdroj udržuje stejný proud bez ohledu na změny v odporu nebo napětí připojené zátěže. Takové zdroje jsou využívány v různých elektronických aplikacích, kde je potřeba stabilní a přesně řízený proud. 
Proudový ideální zdroj má vnitřní odpor nekonečný. Proč tomu tak je? Má totiž takovou VA charakteristiku, která zajistí, aby ze zdroje tekl konstantní proud při jakémkoli napětí na svorkách resp. připojené zátěži. U ideálního proudového zdroje může tudíž napětí na svorkách zdroje nabývat jakýchkoli hodnot, no a to když vložím do vzorečku pro výpočet vnitřního odporu Ri=dU/dI vyjde mi nekonečno.

Princip funkce

Proudový zdroj se snaží udržet konstantní proud v obvodu tím, že automaticky přizpůsobuje napětí, které dodává na zátěž. Pokud například odpor zátěže vzroste, proudový zdroj zvýší napětí, aby udržel konstantní proud, a naopak.

Ideální vs. reálný proudový zdroj

- Ideální proudový zdroj: Udržuje přesně konstantní proud bez ohledu na napětí na zátěži. V praxi takové zdroje neexistují, protože všechny reálné zdroje mají určité limity v napětí a výkonu, které mohou dodávat.
- Reálný proudový zdroj: Má omezení v maximálním napětí a výkonu, které může poskytnout. Může také mít malý, ale nenulový vnitřní odpor, což způsobuje, že proud není úplně konstantní.

Typy proudových zdrojů

1. Aktivní proudové zdroje: Používají aktivní prvky, jako jsou tranzistory, operační zesilovače nebo integrované obvody, ke stabilizaci proudu.
   - Tranzistorové proudové zdroje: Například zdroj založený na bipolárním tranzistoru nebo na MOSFETu.
   - Integrované obvody: Speciální čipy navržené pro generování stabilního proudu.

2. Pasivní proudové zdroje: Používají pasivní prvky, jako jsou rezistory a diody. Tyto zdroje jsou jednodušší, ale méně přesné a méně flexibilní.
   - Rezistor v sérii s napájecím napětím: Jednoduchý způsob, jak generovat přibližně konstantní proud, ale jeho stabilita je závislá na stabilitě napájecího napětí a hodnotě rezistoru.

Aplikace proudových zdrojů

S principem proudového zdroje se můžeme setkat například u nabíječek baterií, kdy teče do baterie konstatntní proud, ale jen do určitého napětí, pak zdroj přechází do úplně jiného režimu.
Na tomto webu samozřejmě nemůžeme opomenout LED technologie. LED čip svítí ideálně - nepulsuje pokud je napájen konstantním proudem. Toto je zajištěno buď CCD měničem nebo právě proudovým napájecím zdrojem. Více zde. Proudové zdroje jsou klíčové komponenty v mnoha elektronických a elektrotechnických systémech, protože poskytují stabilitu a přesnost potřebnou pro správnou funkci různých zařízení a obvodů.

- Nabíjení baterií: Některé nabíječky používají konstantní proudový režim pro bezpečné a efektivní nabíjení baterií.
- LED osvětlení: LED diody vyžadují konstantní proud pro stabilní a efektivní provoz.
- Laboratorní vybavení: Ve výzkumných a vývojových laboratořích pro testování elektronických součástek a obvodů.
- Senzory: Některé senzory vyžadují konstantní proud pro správné měření a provoz.