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为何交流电源变直流电源时电压会增加1.4倍

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 楼主 | 2021-5-1 20:45 | 显示全部楼层 |阅读模式



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这与叫交流电压值的说法有关。我们通常说的是380V/220V交流电压,但是这个电压是有效值,而不是交流电压的峰值。
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例如,通过桥式电路将220V交流电源整流为脉冲直流,滤波电容器的电压值为空载交流电源的峰值电压。[size=0.3]交流电压的有效值是转换为等效方波的正弦波的幅度。
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Vrms是交流电的有效值,Vpk是交流电的峰值。[size=0.3]计算后即可得到结果:
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以上是单相桥式整流电路的波形图和计算结果,但这是未施加负载时的整流电压值,如果加上负荷值电压会降低。[size=0.3]让我们看一下对三相桥式整流器进行接线后获得的直流电波形图:
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三相380V交流电,相电压仍为220V,线电压为380V,此时,基于线电压计算桥式整流电路负载所承受的最大压降,最大压降为380Vx 1.4= 532V
但是,在实际应用中,是需要带负载的,因此通常需要计算整流后获得的直流有效值。[size=0.3]计算方法与三相电源的有效电压相同,计算平均电压。
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计算结果为U(有效电压)= 2.34U(相电压)=1.35U(线路电压)。
原标题:为什么从交流电源变直流电源电压会增加1.4倍?
这是因为,在用电容器对正弦交流电压进行整流和滤波后,它是有效值的√2倍或1.4倍,是空载时交流电压的最大值(峰值)。[size=0.3]下面是对全波整流滤波器仿真电路和波形的简要分析。
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图中的电源是正弦交流电压源。为了直观,简便地计算,设定电压参数的有效值为100V,但最大值也称为峰值√乘以100V的有效值的2倍。即100 x√2= 100 x 1.414 = 141.4(V)。用二极管进行全波整流后,以100Hz的频率获得左侧的脉动DC电压波形。此时,使用数字万用表的DC电压文件,测得的负载电阻两端的电压既不是141.4V,也不是100V,但是此波形一个周期的平均值是100×2√。 2 /π≈90V。仅当开关k闭合且连接47uF滤波电容器时,负载电阻两端才能获得纹波较小的直流电压,如右图所示。此时,电压值几乎等于正弦交流电压的最大值(峰值),即100 x 1.414 = 141.4V,这在用数字万用表测量时非常接近该值。


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没有滤波电容,全波整流后是脉动直流电,有效值电压不变。但是用了电容滤波,则会做峰值保持,正弦波就会是1.414倍。

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