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楼主
yinshisun|  楼主 | 2007-10-2 04:31 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
推导出整流,电容滤波电路二极管通角的计算公式,方法越简单,公式越简洁,则实力越强.力求做一个不一般的工程师,就要敢于挑战.
此发言目的是建议工程师对电路的理解要上升到定量的高度,不要满足在定性阶段.

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沙发
maychang| | 2007-10-2 09:07 | 只看该作者

整流电路是典型的非线性电路

根本不存在这样的计算公式,只能近似计算,而且很不准确。

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板凳
awey| | 2007-10-2 09:51 | 只看该作者

楼主说说用在什么场合,需要精确计算?

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地板
yinshisun|  楼主 | 2007-10-2 10:52 | 只看该作者

回2,3楼

1.滤波电容充电导通角计算式只能用近似式,但可以准确界定期误差范围,并且不难做到远超过工程要求的程度.滤波电容放电导通角计算有非常精确的公式.但鲜见于教科书和资料.
2.如果您设计一个电子产品,通常有整流滤波电源,在您的设计说明书中如何证明它符合国家标准时,这就要用到.

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5
maychang| | 2007-10-2 14:23 | 只看该作者

请楼主贴出公式并加以详细说明

以提高大家的实力,怎么样?

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6
微风| | 2007-10-2 17:36 | 只看该作者

整流滤波也有国家标准?想不到啊,想不到……

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7
djyos| | 2007-10-2 19:06 | 只看该作者

哈哈,这个我算过

    很敬仰楼主,能提出这个问题的不是一般人,这个公式的意义在于,可以定量知道你的产品向电网释放的污染有多大,你的瞬态电流是否超过整流管的承受能力,该在前面加何种级别的滤波器以使你的产品能符合电源污染方面的国标(出口的还要看国际标准)。而滤波器的选择又牵涉到成本问题。
    在工程应用中,需要计算的是最坏条件下的污染,你当然应该了解产品的电源需求,所以并不是很难计算的。
    至于计算公式嘛,不记得了,但我认为,公式是否简单不是主要问题,关键是你必须知道要算这个东西。一个老工程师推导的公式,不一定比一个在校生推导的简单,但并不代表在校生很牛。

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8
awey| | 2007-10-2 20:03 | 只看该作者

要精确计算可能不容易

变压器的漏磁、线圈的电阻、二极管的导通电阻、电容的容量、负载的大小与性质等等都会有影响。当负载是动态时,又不一样。

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9
maychang| | 2007-10-2 20:07 | 只看该作者

还有电源(工业电网)内阻

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10
杨真人| | 2007-10-2 22:43 | 只看该作者

路过.你们继续.

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11
yinshisun|  楼主 | 2007-10-3 01:19 | 只看该作者

通角a的公式:a=arcctngRC.

因近日在离家太远的地方,无所事事,终日泡在21IC以打发时日。受到A大侠和M大侠关于无源功率因数校正电路的启发,甚感兴趣,突发奇想,试图定量分析一下该电路的功率因数能否达0 .95。便琢磨起二极管的通角来。滤波电路在市电电压下降期间,市电和电容同时对负载供电期间的通角a的公式:a=arcctngRC.
a定义:以电容充电结束(放电开始)为坐标原点,到二极管停止向RC供电间的电角度。R为负载电阻,C为滤波电容。该公式忽略了市电源方的R,L。并设二极管为理想器件。对于小功率电源,这些忽略造成的误差也可忽略。因21IC传送图片太繁,我身边又无绘图软件,故推导过程恕不给出。但其正确性至少能在RC为无穷大,为0两点得以证实。至于C充电期通角计算,无太大难度,不赘述。
鄙人在电子行业多混了些时日,此议题对新入行的年轻人有居高临下对前辈有不敬之嫌。有礼了!

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12
maychang| | 2007-10-3 05:51 | 只看该作者

不必分析电路就可以知道此式一定是错的

“通角a的公式:a=arcctngRC.”
量纲不对。

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13
djyos| | 2007-10-3 08:38 | 只看该作者

都是些什么人

01:19 
04:31 
05:51 
这都是什么时间,可是国庆大假啊!诸位注意身体哦!

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14
yinshisun|  楼主 | 2007-10-3 10:31 | 只看该作者

to-maychang

反正切的量纲不是角度?请赐教。

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15
yinshisun|  楼主 | 2007-10-3 11:25 | 只看该作者

to-djyos

谢谢您的关心。我的住地比您处晚15小时。

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16
maychang| | 2007-10-3 13:30 | 只看该作者

回楼主

反正切函数,自变量和函数值都必须是无量纲的纯数。
角度定义为弧长与半径之比,所以是纯数。
RC的量纲是时间,估计楼主想说的是 arcctng(RC/T) 其中T为周期。

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17
yinshisun|  楼主 | 2007-10-4 02:14 | 只看该作者

回maychang

maychang果然不凡!完整的公式应该是a=arcctng(2*pai*R*C/T).式中T为电源周期。
以前给的公式是角速度等于1的特例,因为这个“派”不好打。

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18
尤新亮| | 2007-10-4 08:23 | 只看该作者

影响电路的主要参数有Ro,C和RL

由于Ro的存在及其不确定性,使得情况就不那么简单,但并非无法计算或设计.
工程中正是利用了这些计算或实验的结果,得出的一组便于设计的图表.
简单整流电路导通角与功率因数之间关系早有定论,即负相关.
无源功率因数校正电路即是基于这个思路.
这个问题的提出,对年轻人还是有一定的积极意义.

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19
IceAge| | 2007-10-5 22:44 | 只看该作者

对于整流, 导通角没有意义.

因为非线性. 单纯从数学的角度定量的分析, 频域(jwt, 涉及导通角)不能应用,可以用laplace s domain 进行近似的模拟。

对于滤波,调相,RC 电路是线性的,angle-shift 很容易计算。这是大学本科基本的知识:

Laplace :  1/(1+ RC s) ---- 通用
Frequency:  1/(1+jw RC) = (1 - jw RC) / (1 + (wRC)^2) -- 要求输入输出都是sin wave. 

phase-angle shift: atan2(1, -wRC) or atan(-wRC) = - atan(wRC) = -atan(2PI f RC) = -atan(2PI RC / T)


“可以定量知道你的产品向电网释放的污染有多大,你的瞬态电流是否超过整流管的承受能力“, 不必如此费事,现在有很多仿真软件,比如我现在用的 PSCAD。 

 

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20
tuwen| | 2007-10-6 21:00 | 只看该作者

楼主漏算了另一侧的导通角

a=arcctg(2*pai*R*C/T),这是正弦波峰点之后的导通角,推算这个导通角的条件是:正弦电压的下降斜率等于RC放电指数曲线的下降斜率。

但楼主漏掉了峰点之前的导通角。推算峰点前导通角的条件是:RC的指数放电电压等于正弦电压。峰点两侧的导通角是不对称的。


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