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思考(1) -- 关于半波整流

时间:2020-11-23 09:38:04 点击:

问题:一个输出功率1W(纯阻负载)的小功率工频变压器,用半波整流为RL供电,不考虑D的损耗,设节RL的阻值使变压器达到额定温升,请问RL上最大电功率是多少?二极管,电源,电子,变压器,电功率


答案什么时候公布,最好有分析


呵呵,这题答错者占多数,输出功率------指的是平均功率,并不是“平均功率的一半”


本帖最后由PowerAnts于2016-12-1710:50编辑不考虑杂散电容,主贴中变压器分解成下面绿色框的变压器模型,由励磁电感Lm(具有电阻Rm)与红框理想变压器组成

设理想变压器的变比为1:1,则半波整流等效为下图

由于交流电源具备一定的内阻,至少还有线损,故变压器回路中电流的正半周大于负半周,故变压器初级的电压波形是不对称的,如下图

结论我就不说了,留给大家去思考...


本帖最后由PowerAnts于2016-12-1710:55编辑直接说出答案,绝大多数人可能就不会去思考,而思考的过程是一种综合性的提升.与其让一半的人加30分,不如让1/10的人加80分,让1/100的人加90分,对整个电工行业更有用


我说说我的思路:让中级水平的电工有个大致的方向(高等级电工应该已经想到了)1,求非对称交流电压的偏移量;2,求现实变压器初级的磁化直流电平(达到饱和需要的直流电压);3,求磁通偏移量大小,看看磁化程度对变压器的影响;4.在线圈电流有效值恒定的条件下,求RL的变化


更何况,在现实中的低压电网中不可能只有小功率半波整流这一电器,还有许多对称性的大功率电器,因此半波整流引起的非对称性电压已经被极大的平抑.不过基于设备安全的角度考虑,我们仍需考虑只有这只小功率半波整流电器运行的极端情况.


说的好!!!


很受学习,,谢谢蚂蚁前辈,,


不懂,过来围观大神


本帖最后由PowerAnts于2016-12-2411:08编辑由于在一周之前已经别的网站发了结果,我想还是在这里公布我推断的结果,不过尚需试验验证,抽空找个适合的功率可调电阻测试一下,工频变压器倒是大大小小有十几个.我的认识是:工频变压器的偏磁不是二次侧电流的直流分量对铁芯进行磁化,而是半波电流引起初级电压不对称,初级电压具有直流分量,但是此值很小,不足以对变压器产生明显的影响.因此半波整流的输出电流有效值与全波整流相等,而输出电压有效值为全波的0.707倍,输出功率也为全波的0.707倍.修改原因:增加红体字部份


PowerAnts发表于2016-12-2401:03由于在一周之前已经别的网站发了结果,我想还是在这里公布我推断的结果,不过尚需试验验证,抽空找个适合的...

我对半波整流的直观认识,是在一次产品质量检验中。

那时国产硅整流二极管已经开始生产(金属封装),但大功率三极管还不过关。

某家广播设备厂设计了一种150W电子管扩音机,采用二极管桥式整流供给功率放大器,功率放大器仍使用电子管(供电电压600V).。

忘记测试什么项目了,好像是频率响应,扩音机并不是满功率输出,测试时间大约半小时。

扩音机可以工作,也通过了测试。

但测试结束后,发现变压器非常热,外包绝缘已经烧焦,所幸绕组还没有短路。

检查结果,是全桥的一臂二极管断路。

这样就变成了半波整流,导致变压器发热过甚。

如果扩音机是满功率输出,变压器必定烧毁,测试也就不用做了。


maychang发表于2016-12-2408:11我对半波整流的直观认识,是在一次产品质量检验中。

那时国产硅整流二极管已经开始生产(金属封装),但大功...

忽略功放管压降,150W的正弦输出需要191W的输入功率(理论效率78.5%),我做了图表来作一个直观分析.先设变压器初级由理想交流电源源供电,额定温升的情况下,次级整流额定输出大约是191*0.707=135W,这时对应的输出功率是75W,效率55.55%,输出功率小于额定值的一半的话,不会有问题;实际上,由于受电电量的限制,电子管功放年代的供电线路基本是铝线,还比较细,几欧的线路电阻是很普遍的,如果当时给这台功放供电的这条线路上设备比较少,甚至没有的话,正负半周电流相差1A多,变压器初级就有几伏的直流分量,对于两三百VA的变压器来说,初级只允许1V的直流分量.在线路阻抗较大的情况下,大功率"半波整流"(故障情况)对变压器是危险的,这时的输出功率远远达不到理论值0.707倍,功率越大,限制越明显.另外,此分析显示,放大器损耗最大处不在最大功率处,而在40%输出功率处.供从事线性功放的网友优化散热器参考.


谢谢楼主分享,学习了

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