关于交流半波整流和全波整流的那些事
经常看到论坛很多人为交流半波和全波整流后电压值展开激烈争论,里面的说法五花八门有对有错,各说各的理,看起来都有理
。
为此搜集了一些资料给坛友提供参考。
首先交流220正弦整流后(全波或者半波)输出的既不能单纯叫直流平均值(注意不能叫有效值),也不能单纯叫交流有效值,它输出的其实是交流和直流的二者叠加,是“脉动直流”,里面既有直流成分,也有交流成分。
下图第一个公式里面为正弦半波整流不滤波计算公式,假如市电220v输入整流后,输出电压直流分量(也就是直流平均值),u直=0.45uo=220x0.45=99v,一些资料和书本上直接用的都是这个公式,其实这个只考虑了直流分量,交流分量并没有纳入其中,如果按这个公式去计算纯阻性负载的实际功率是不准确的。
第二个公式是半波整流不滤波的总有效值,这个才是考虑了直流和交流分量的总有效值,用它计算半波整流不滤波纯阻性负载的真实功率才是正确的,u总≈0.71uo=220x0.71=156v
假如你220v串个二极管接个电阻丝,原先比如220w(220欧),半波后接电炉丝p=u^2/r=156^2/220≈110w 如果用半个周期不做功来描述就是220w/2=110w 也是功率降低一半。
用0.45uo去算显然是不合适的。
第三个公式是全波整流不滤波的平均值(直流成分)u直=0.9uo=220x0.9=198v,这个是混合输出的直流成分。
第四公式是全波整流不滤波的总有效值 u总=uo=220v,可以看到全波整流后总共有效值就是220v而不是198v,那个只是直流分量。
那交流分量呢,下图第三个公式u交=√(u总^2-u直^2) ,=√(220^2-198^2)=96v
也就是u总=√(u交^2+u直^2)=√(96^2+198^2)=220v, 也就是全波整流不滤波的总有效值=直流分量和交流分量的平方和 根。
全桥整流不滤波带个电阻丝和直接220v实际输出功率相等(不考虑二极管压降)
用万用表测量总有效值的方法也是按照公式需要计算,先用具有真有效值的万用表(不是的话就不准)直流档测量直流分量的平均值然后平方,再换到交流档去测交流分量再平方,然后两个值相加结果再开方就是真实的总有效值。
具有总有效值直读的万用表可以直接读取总有效值,就不用自己算了。