交流电整流得到直流电的理论计算以及仿真结果 -

标题: 交流电整流得到直流电的理论计算以及仿真结果 [打印本页]

作者: 13321764316 时间: 2018-11-9 23:41
标题: 交流电整流得到直流电的理论计算以及仿真结果

[size=21.3333px]从最简单的二极管作用开始解释起，具体得出整流出直流电压与具体理论计算公式。（文本不支持显示公式，需要的自己下文档查看）

二极管的应用

1. 因为二极管的单项导电性，所以应用于交流电压转直流电压的整流电路中。

图1-1二极管应用于半波整流器

该电路用Multisim仿真软件仿真测试的结果。由电路分析可知，左边是输入为220V 50HZ的交流电，左边由二极管IN4007整流输出的结果。可知电阻在交流电负半周期是电压为0V，R1在交流电的正半周期是有电压的，既然此输出电压只能保留在正半周期的输入，因此它是一种脉冲式的直流电压源。

因此用电压表可以测出输出电压的值是经过二极管整流器输出的平均值。借助数学上的含义，交流电为正玄函数，完整曲线包含的面积就是直流电值，由此我们可以求出输出直流电的平均值V（avg）。

由示波器中可知输入的峰值电压我我为311V,输出的峰值电压为310.3V，因为二极管的导通压降为0.7V。

由数学知识可知输出的直流的平均电压为V（avg）=310.3/3.14=98.82V

总结，理论值和实际仿真出来的结果相差甚小，可以忽略不记。

全桥整流器

全桥整流器是由四个二极管组成，这样输出电压就可以是单波整流器的两倍，既在正半周期和负半周期都有电压输出。

分析下图电路:

在应用全桥设计电源电路时，我们都先采用变压器变为二次交流电再经过桥式整流器进行调整。由仿真的示波器中的值可知：输入电压的峰值为308.85V、输出的峰值电压为12.76V。注输入为Vin、输出Vout、直流电的为Vavg

计算步骤如下（理论计算）：

经过理论与实际计算作比较，仿真出来的结果与实际相差不大。

电源滤波器与稳压器

在实际中我们需要把交流电变为平缓的直流电而不是交流电,所以需要电容消除全波或者半波整流器整流出来的电压进行滤波,让其产生稳定的直流。

在桥式电路中加入电容后如下图所示：

图片说明：上图无电容滤波时的桥式整流波形，下图是经过50uf的电解电容滤波后的输出波形。

为此引入一个连波电压的概念：因为充放电造成电容器电压波动情况，称之为连波电压。

一般来说连波不是我们想要的结果，连波越小，滤波效果越好。在相同频率和负载情况下电容越大滤波效果越好。

连波因子：是滤波器效率的一种指标。

Vr(pp)指连波电压的峰值，Vdc指滤波器输出直流电压（平均电压）部分。

Vp(rect)指未经滤波的整流电压峰值

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作者: tieq1952 时间: 2018-11-10 08:35
谢谢分享!!!

作者: Keysfine 时间: 2020-4-17 11:45
这个不错啊

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