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標題: 交流電整流得到直流電的理論計算以及仿真結果 [打印本頁]

作者: 13321764316 時間: 2018-11-9 23:41
標題: 交流電整流得到直流電的理論計算以及仿真結果

[size=21.3333px]從最簡單的二極管作用開始解釋起，具體得出整流出直流電壓與具體理論計算公式。（文本不支持顯示公式，需要的自己下文檔查看）

二極管的應用

1. 因為二極管的單項導電性，所以應用于交流電壓轉直流電壓的整流電路中。

圖1-1二極管應用于半波整流器

該電路用Multisim仿真軟件仿真測試的結果。由電路分析可知，左邊是輸入為220V 50HZ的交流電，左邊由二極管IN4007整流輸出的結果。可知電阻在交流電負半周期是電壓為0V，R1在交流電的正半周期是有電壓的，既然此輸出電壓只能保留在正半周期的輸入，因此它是一種脈沖式的直流電壓源。

因此用電壓表可以測出輸出電壓的值是經過二極管整流器輸出的平均值。借助數學上的含義，交流電為正玄函數，完整曲線包含的面積就是直流電值，由此我們可以求出輸出直流電的平均值V（avg）。

由示波器中可知輸入的峰值電壓我我為311V,輸出的峰值電壓為310.3V，因為二極管的導通壓降為0.7V。

由數學知識可知輸出的直流的平均電壓為V（avg）=310.3/3.14=98.82V

總結，理論值和實際仿真出來的結果相差甚小，可以忽略不記。

全橋整流器

全橋整流器是由四個二極管組成，這樣輸出電壓就可以是單波整流器的兩倍，既在正半周期和負半周期都有電壓輸出。

分析下圖電路:

在應用全橋設計電源電路時，我們都先采用變壓器變為二次交流電再經過橋式整流器進行調整。由仿真的示波器中的值可知：輸入電壓的峰值為308.85V、輸出的峰值電壓為12.76V。注輸入為Vin、輸出Vout、直流電的為Vavg

計算步驟如下（理論計算）：

經過理論與實際計算作比較，仿真出來的結果與實際相差不大。

電源濾波器與穩壓器

在實際中我們需要把交流電變為平緩的直流電而不是交流電,所以需要電容消除全波或者半波整流器整流出來的電壓進行濾波,讓其產生穩定的直流。

在橋式電路中加入電容后如下圖所示：

圖片說明：上圖無電容濾波時的橋式整流波形，下圖是經過50uf的電解電容濾波后的輸出波形。

為此引入一個連波電壓的概念：因為充放電造成電容器電壓波動情況，稱之為連波電壓。

一般來說連波不是我們想要的結果，連波越小，濾波效果越好。在相同頻率和負載情況下電容越大濾波效果越好。

連波因子：是濾波器效率的一種指標。

Vr(pp)指連波電壓的峰值，Vdc指濾波器輸出直流電壓（平均電壓）部分。

Vp(rect)指未經濾波的整流電壓峰值

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二極管半波整流器.png (41.23 KB, 下載次數: 275)

電容濾波.png (76.33 KB, 下載次數: 230)

半波整流器.png (47.71 KB, 下載次數: 239)

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作者: tieq1952 時間: 2018-11-10 08:35
謝謝分享!!!

作者: Keysfine 時間: 2020-4-17 11:45
這個不錯啊

歡迎光臨 (http://www.raoushi.com/bbs/)