本人总结的一个电容降压输出电流计算公式:

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 楼主| t.jm 发表于 2008-6-10 16:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
电容降压电路用的人还蛮多,但是很多人都不会计算输出电流,看他们都用阻抗的方法计算,<br />其实是错的,其一是有Vout输出时电路是非线性的,不能用线性公式计算,其二阻抗算出的电流是有效值,比输出端的整流平均直大了1.1倍。<br />依据基尔霍夫电压定律(KVL)和电容的公式c=q/v,而1A=1q/s,我总结出一个电容降压输出电流计算公式:<br /><br />全波:<br />2&nbsp;Freq&nbsp;(&nbsp;2&nbsp;Sqrt[2]&nbsp;Vin&nbsp;-&nbsp;2&nbsp;Vout)&nbsp;Cap<br />说明:<br />2&nbsp;Freq表示1S内有2&nbsp;Freq次充放电,<br />2&nbsp;Sqrt[2]&nbsp;Vin&nbsp;-&nbsp;2&nbsp;Vout,表示放电电压的变化量。<br /><br />半波:<br />Freq&nbsp;(&nbsp;2&nbsp;Sqrt[2]&nbsp;Vin&nbsp;-&nbsp;Vout)&nbsp;Cap<br />这个公式的优美之一是不关Pi事,而阻抗计算用到Pi.<br />之二是从因子(&nbsp;2&nbsp;Sqrt[2]&nbsp;Vin&nbsp;-&nbsp;2&nbsp;Vout)可以看出,电容降压电路有倍压能力,<br />即开路输出可以达到2&nbsp;Sqrt[2]&nbsp;Vin,所以千万不能开路.<br /><br />使用此电路时切记,电路不带隔离,高压危险。<br />

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xwj 发表于 2008-6-10 16:24 | 显示全部楼层

最简易的近似运算就是:电流I=电容量(uf)/15(A)

半波整流获得的电流减半
computer00 发表于 2008-6-10 16:27 | 显示全部楼层

我一般是估算,保留一定余量,不会算那么细致...

在输出电压低的情况下,输出电压可以忽略。
 楼主| t.jm 发表于 2008-6-10 16:34 | 显示全部楼层

所以俺有点沾沾自喜啊,多优美而精确的公式啊!

  
computer00 发表于 2008-6-10 16:35 | 显示全部楼层

老X的近似是在输入电压为220V,频率为50Hz,输出电压低的条件下

  
xwj 发表于 2008-6-10 16:38 | 显示全部楼层

呵呵,当然

  
liuwx818 发表于 2008-6-13 21:34 | 显示全部楼层

不懂,不详细说明

不懂,不详细说明
 楼主| t.jm 发表于 2008-6-13 22:51 | 显示全部楼层

LS我已做简单说明了,

如果输入电源是个±200V的方波就好理解了吧,此时用阻抗方法已无法下手,而电容的充放电反而简单精确!
LGZ2006 发表于 2008-6-14 09:30 | 显示全部楼层

呵呵,不要沾沾自喜

做为精确分析,这个公式远不够<br />做为工程计算,这个又不够简捷
maychang 发表于 2008-6-16 09:16 | 显示全部楼层

回楼上 LGZ2006

这个公式应该够精确了吧?其中只忽略了整流二极管压降。
 楼主| t.jm 发表于 2008-6-16 11:20 | 显示全部楼层

回maychang,其实二极管压降压降我是有考虑的,

只是写出来更不容易看懂,<br />对于9楼,我反而认为我的公式是最简洁而且精确的.<br />我估计像xwj的公式也来源于阻抗计算的变形.<br />而很多人用阻抗计算时没有考虑到:<br />阻抗计算结果是有效值,而输出是整流平均值,结果是估大1.1倍.<br />
maychang 发表于 2008-6-16 11:36 | 显示全部楼层

同意

这个比按容抗计算准确。
xwj 发表于 2008-6-16 11:36 | 显示全部楼层

LS,高输入电压,且低输出电压时近似恒流源

由于功率因素极低,实部阻抗基本上可以忽略,此时完全可以只算虚部阻抗,误差也会远小于10%<br /><br />而且工程估算谁会去带个计算器算平方、开方?不要说你能精确得口算开方哦<br /><br /><br />而且,电容降压必须得实并联稳压,根据大致的计算误差、电源波动留出足够的电流余量即可<br /><br />什么“阻抗计算结果是有效值,而输出是整流平均值,结果是估大1.1倍.”纯粹实你的想当然,<br />加上整流、不同值的滤波电容后,电流该估大、还是估小、还是不变、或者该调整个什么比例,根本就不是你想的那么回事<br /><br />因此在设计上估算时就要留出余量<br />
maychang 发表于 2008-6-16 11:41 | 显示全部楼层

“工程估算谁会去带个计算器算平方、开方?”

我总把计算器放在手边,天天用。别说平方开方,对数三角也常用到。<br />xwj不大可能计算开关电源变压器也不用计算器吧?<br />
 楼主| t.jm 发表于 2008-6-16 12:00 | 显示全部楼层

关键的一点我们虽然是中国电工,大多数时候却为美国做事,

不考虑频率是不行的!<br />再说不考虑频率时可以把平方先算好,不就更简洁了吗?
xwj 发表于 2008-6-16 12:05 | 显示全部楼层

注意,这里实说电容降压输出电流计算,本来就只要简单估

毕竟电容的误差本身就不小,你精确到多少多少位也是没用的<br /><br /><br />比如说你买个变压器,难道你非要把电压、电流计算得很精确?<br />还不就是能口算得精度就行了?<br /><br /><br /><br />至于开关电源变压器的计算,也不觉得哪个参数非要特别精确的,好像也用不到什么平方开方,对数三角之内的计算啊<br />除非是做高端的谐振电源,那就不是“工程估算”的范畴了
LGZ2006 发表于 2008-6-16 22:43 | 显示全部楼层

"容抗"是对"充放电"的高度抽象

楼主考虑了常见公式的两点,&quot;其一是有Vout输出时电路是非线性的,不能用线性公式计算,其二阻抗算出的电流是有效值,比输出端的整流平均直大了1.1倍&quot;.<br />我说,其一,&quot;创新&quot;公式中不是照样有Vout这个非线性项么?其二,怎么知道电容在每个半周期是充满了的?<br />实际上,Vout在几十伏时,数学可以证明经典公式估算偏差不过1~2%,比起电源电压偏差完全可以忽略不计.1.1倍有什了不起,经典公式中再*0.9不就完事了.<br />实践中,还没听说有嫌经典公式不合适的.<br />在交变电路中,应尽量应用&quot;容抗&quot;概念.工程中,要避免进入&quot;精确的基础原理&quot;误区.
xwj 发表于 2008-6-16 22:57 | 显示全部楼层

和LS一样的观点

要抓住最需要把握的精度要求和最重要的影响点,<br />其他的...&nbsp;随意估算
 楼主| t.jm 发表于 2008-6-16 23:29 | 显示全部楼层

17楼,模拟还得多学学,

正是因为看到很多高手也在用错误的方法计算,所以我才贴出来!说白了,我再出个题,第一题如果输入是三角波,第二题如果输入是方波,你怎么算?傅利叶变换还是直接求?<br />看了你反驳的第一条,说明你还不了解电容,这是低功率数的对应,即电压峰直时电流为零!
 楼主| t.jm 发表于 2008-6-17 08:19 | 显示全部楼层

鉴于公式与经典公式相比,太过新颖,特作些辅助说明,

其一做为一个特例,计算电容降压输出短路电流,即Uout=0V时,本公式与所谓的经典公式(积分)结果是分毫不差的,请看OUT[2]与OUT[5],OUT[3]是阻抗计算出的有效值.
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