正弦交流電有效值與橋式整流平均值的關(guān)系
有效值220伏的交流電發(fā)熱(做功)與直流220伏等效。
整流:
假設(shè)二極管導(dǎo)通壓降為0,則220伏全波整流后,直流分量是0.9x220,還有諧波分量呢。整流后的電壓有效值的平方=直流分量電壓的平方+各諧波分量電壓的平方之和。做功的是這個有效值,而并非只直流分量。
例:交流220全波整流后,其直流電壓分量是0.9x220,其有效值是220伏。即整流后電壓發(fā)熱(做功)與直流220伏仍等效,而非與0.9x220等效。
搞清概念:有效值、直流分量(平均值)、諧波分量,
理解關(guān)系:整流后的電壓有效值的平方=直流分量電壓的平方+各諧波分量電壓的平方之和。
弄清用途:計算電壓做功用有效值。常見的普通指針式萬用表,其指針偏轉(zhuǎn)角度與流過表頭的直流分量(平均值)成正比,因此要計算平均值。
再舉例:如用0.9x220作為直流電磁吸盤的電源,則設(shè)計電磁吸盤時,其電源電壓要按直流0.9x220伏設(shè)計,而非按直流220伏設(shè)計。
測量方法:怎樣測量有效值、直流分量?并非拿塊萬用表就能測,否則會無意義。
在《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》的直流電源—整流電路一節(jié)中,先對整流電路進行了假設(shè):整流二極管導(dǎo)通時壓降為零,截止時反向電流為零,然后通過面積等式,求出半波整流的后的電壓平均值U0≈0.45U2。 其中U2 是交流電有效值,###后推導(dǎo)出橋式整電路的平均直流電壓為U0≈0.9U2 。按這個公式計算,有效值為220V的單相交流電經(jīng)橋式整流后的直流電壓就是198V。這個結(jié)論就是:當(dāng)通入同一個電阻時,在相等的時間內(nèi),有效值為220V的單相交流電與198V的直流電作用相同,等效值為220V的交流電又與198V直流電等效了!
模擬電子技術(shù)中用面積相等推導(dǎo)出平均值,電工學(xué)中用發(fā)熱量相等推導(dǎo)出的有效值,兩者哪個更合理?
我感覺電工學(xué)用發(fā)熱量相等原則更合理,模擬電子技術(shù)中用波形面積相等來推導(dǎo),意義不大,畢竟整流前后電源的性質(zhì)發(fā)生了變化,波形面積相等也代表不了什么,唯有發(fā)熱量相等才是整流前后可比較之處。
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