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電學(xué)文章
從交流電源變直流電源電壓會產(chǎn)生什么樣的變化

發(fā)布時間: 2021-08-25   瀏覽次數(shù):   作者:邁昂科技

這與叫交流電壓值的說法有關(guān)系。我們通常情況下說的是380V/220V交流電壓,可是這個電壓是有效值,而不是交流電壓的峰值。


比如說,通過橋式電路將220V交流電源整流為脈沖直流,濾波電容器的電壓值為空載交流電源的峰值電壓。


交流電壓的有效值是轉(zhuǎn)換為等效方波的正弦波的幅度。


Vrms是交流電的有效值,Vpk是交流電的峰值。

計算后即可獲得結(jié)果:


上述是單相橋式整流電路的波形圖和計算結(jié)果,但這是未施加負載時的整流電壓值,假如加上負荷值電壓會降低。

讓我們了解一下對三相橋式整流器進行接線后獲得的直流電波形圖:


三相380V交流電,相電壓仍為220V,線電壓為380V,此時,基于線電壓計算橋式整流電路負載所承受的最大壓降,最大壓降為380Vx1.4=532V

可是,在實際應(yīng)用中,是需要帶負載的,因此通常情況下需要計算整流后獲得的直流有效值。計算方法與三相電源的有效電壓相同,計算平均電壓。


計算結(jié)果為U(有效電壓)=2.34U(相電壓)=1.35U(線路電壓)。

這是因為,在用電容器對正弦交流電壓進行整流和濾波后,它是有效值的√2倍或1.4倍,是空載時交流電壓的最大值(峰值)。


接下來是對全波整流濾波器仿真電路和波形的簡要分析。


圖中的電源是正弦交流電壓源。為了直觀,簡便地計算,設(shè)定電壓參數(shù)的有效值為100V,但最大值也稱為峰值√乘以100V的有效值的2倍。即100x√2=100x1.414=141.4(V)。用二極管進行全波整流后,以100Hz的頻率獲得左側(cè)的脈動DC電壓波形。


    此時,使用數(shù)字萬用表的DC電壓文件,測得的負載電阻兩端的電壓既不是141.4V,也不是100V,可是此波形一個周期的平均值是100×2√。2/π≈90V。僅當(dāng)開關(guān)k閉合且連接47uF濾波電容器時,負載電阻兩端才能獲得紋波較小的直流電壓,如右圖所示。此時,電壓值幾乎等于正弦交流電壓的最大值(峰值),即100x1.414=141.4V,這在用數(shù)字萬用表測量時非常接近該值。

 
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