关于220VAC整流后的波形

harris

关于220VAC整流后的波形 [复制链接]

交流电的电压大小和方向随时间变化，
220VAC整流后的电压只有大小变化，没有方向变化，那应该不属于交流电了吧？
那如果我在整流后加一个电容降压电路，能降压吗？，这个问题想了好久也没想明白:L ，请高人赐教。

据我所知，比如功放输出的波形也是经放大/直流偏置后的脉动直流电，那信号耦合电容不是也能将信号耦合过去吗？
这个问题也没想明白:L，我也知道电容是通交阻直/两端电容不能突变这两点，可我就想不明白这是怎么工作的，在次请高人赐教。

图如下，不要跟我说交电路换成电阻降压就行了，我只想知道在这种壮态下这个电路会怎么样，Thanks very much again!

huchuan987

电容为什么能通交隔直,应该说隔直是针对平直的直流,这里不包含带有交流分量的交流.这是因为电容的特性决定.
电容之所以称之为电容就是因为它能存储电量.

在直流电接上的那一瞬间,其实这个电容是通着的,随着电容两端的电压慢慢升高,它的充电电流也慢慢变小.
当它两端的电压跟接在其上的直流电压一样时,这时充电电流消失了,达到了平衡状态.如果这个直流电压没有变化,那么这个电容两端的电压就不会发生变化,也就不会再有充电电流产生.这就是它的为什么能隔直流的原因.

反过来,当电容接在交流电上(如果你把上面那个脉动直流的基准线往上提看看,它也就变成了交流了)时,加在电容两端的电压是不断变化的,所以它就会有一个反复的充放电过程,这样就有电流流过,所以对于交流来说这个电容就相当于短路或者是一个电阻.

这个电路是可以工作的,至于元件的具体参数是不是如图所标的,那是另外一回事~~~~

[ 本帖最后由 huchuan987 于 2009-1-5 22:15 编辑 ]

sun_gc

我想知道这个电路的稳定性好不好？精度高不？还有C1 C2 是不是滤波用的

harris

那么说来,在整流之前(即直接加在220VAC上)加电容降压电路和在整流之后加电容降压电路效果是一样的?好像提供的电流两者是不一样的,后者的电流很小很小:o ,为什么会这样呢

huchuan987

原帖由 harris 于 2009-1-6 12:30 发表
好像提供的电流两者是不一样的,后者的电流很小很小:o ,为什么会这样呢

出现这个现象是正常的,这是因为接在整流之前的,电容有个正向充电和反向充电的问题,所以它可以输出大电流.

而接在整流之后输出电流小,是因为电容的放电速度太慢,当脉动直流电压下降取谷底时,电容两端的电压还没有降下来,
这样就造成当脉动直流电压长高时电容电压和直流电压之间的压差小,所以充电流也小.
你可以这样验证我说法对不对:
你可以在整流之后电容之前接一个电阻到地,这个电阻不能太大.也就几百欧这样子,你试试看电流会不会大一些~~

xiaoxif

信号＼电路是两个独立的知识，融会贯通，就会演换成一个个具体的工程设计问题．对我们这个专业，这是学习过程中的一个基础性概念．也是实际工作中的一个概念性基础．

这里只从某个角度说说信号问题：我们不应该（或者说最好不要）把某一特定波形信号当作一个(ONE)信号，而是我们称之为分量的若干个（以致无穷多）信号的组合．而与此相关的电路里面的概念就是频响吧．用这个基本概念试着解释楼主的问题就不会太难了．

暂时说到这里，抛砖引玉，希望深入．

[ 本帖最后由 xiaoxif 于 2009-1-7 00:10 编辑 ]

harris

谢谢各位的回复
今天我照上面的电路搭了一个,
电路中的C1电容没有我预想中的降压效果:L ,而是起了滤波作用,加上了C1,D5,D6后,整流后的波形就比较平滑了,而且D6的阳极端会产生一个约2V的电压(这个现象是怎么产生的呢:L )
谁能详细说一下C1的工作过程

rockyltp

C1:串接在电路中,起的是偶合作用,全桥整流后的波形按交直流的定义输入直流电,因为全是正的,但是这个波形是既含交流成分又含直流成分的波形,可以叫DC+AC,经过串接的C1之后,直流成分是过不去的,只有交流成分过去了,因此C1之后的电路的输入为交流波,
所说的电容降压是两只电容并联在电源两端,电容中点的电压为输入电压的降压部分,对于DC+AC输入的情况,要分别分析,首先DC在电容串联中是不会分压的,其次,AC输入的成分在串联的每个电容上都会有压降,遵循阻抗分压定律,按照交流成分的频率可以计算出每个电容的容抗,容抗分压和电阻分压的效果是一样的,这几点通过仔细观察仿真波形的各个节点,都可以看到.
不知道说清楚没

kallen82001

好资料，感谢楼主

kallen82001

好资料，感谢楼主

xiaoxif

利用这种对话方式来讨论好吗？

交流电的电压大小和方向随时间变化，
[交流直流的概念是早期电工技术中形成的概念，尽管可以沿用，但最好不要让它左右／限制我们所谓“弱电”的思维。]
220VAC整流后的电压只有大小变化，没有方向变化，那应该不属于交流电了吧？
[最好理解成：经过桥堆的信号中出现了直流分量，以及若干以100Hz为基波的若干幅值较大的谐波分量]

那如果我在整流后加一个电容降压电路，能降压吗？
[看了你的图，架构上还是可以．经桥堆整流后生成的直流分量可以认为是全部降掉了（串接降压电阻R1很大，为2Mohm），而交流分量在电容C1（C1在100Hz频率下的容抗大约是7kohm）和后续电路等效阻抗（如果数值适当，但是你的实际电路设计好像有问题，22uF的取值太大，估计不会得到你所预期的５Ｖ）组成的分压器上降压，就是说对这些频率分量的信号起到了分压作用]，
这个问题想了好久也没想明白，请高人赐教。

据我所知，比如功放输出的波形也是经放大/直流偏置后的脉动直流电，那信号耦合电容不是也能将信号耦合过去吗？
[说的好，这是隔直电容，将交流分量耦合给下一级．]

这个问题也没想明白，我也知道电容是通交阻直/两端电容不能突变这两点，可我就想不明白这是怎么工作的，在次请高人赐教
[是问为什么吗？是否可把问题提的明确些。]

图如下，不要跟我说交电路换成电阻降压就行了，我只想知道在这种壮态下这个电路会怎么样，
[仔细看过了，如上所讨论，从这个电路架构看基本可以工作，其中D5用来嵌位，以便“阻断”负半周，除了上面C2取值问题之外，再提个问题：从后面电路看，它的＂电源＂内阻较高，从保护角度看，稳压管可以不加限流电阻。但是稳压管和电容直接并联所产生的互相制约也会影响纹波系数指标。似要考虑。综上讨论，思维方向挺好，但电路的具体设计是否需要更仔细的推敲？]

[ 本帖最后由 xiaoxif 于 2009-1-7 23:52 编辑 ]

harris

谢谢xiaoxif 和各位坛友们这么详细的回复
学习到了很多，但还是没有彻底的弄清楚，现在吧问题具体化，再次向你们请教:P ，见下图

[ 本帖最后由 harris 于 2009-1-8 20:42 编辑 ]

xiaoxif

希望确认：你１２楼上的图是实际电路的测量结果，还是仿真的结果？请明确负载电阻（或电流）的情况，因为这对分析和电路设计很重要（不是可有可无的参数）．便于作更具体实际的深入交流．

这里先只讨论CH1

整流电路二极管（或桥堆）后面的负载性质决定CH1点的波形，如果是阻性负载，就会得到半波波形；如果是容性负载就会产生充电／放电过程对应的波形．注意：负载性质的判断不只是要简单地看有没有电容，以及它的容量大小．要考虑后续等效负载(R)的影响，负载性质最终取决于时间常数T=RC与信号周期之间的比例关系．
具体分析一下你的电路：由于Ｃ１和Ｃ２串联，且Ｃ２容量远大于Ｃ１；计算时间常数时可忽略Ｃ２．由于Ｃ１上面只有一个并联的２Ｍ电阻（你的电路中没有直流负载），这样可粗略计算时间常数　T＝440mS，远大于和100Hz所对应的信号周期（10mS），因此可以判定这个负载是容性的，因此就不是半波了．

[ 本帖最后由 xiaoxif 于 2009-1-10 04:07 编辑 ]

harris

这里先只讨论CH1
整流电路二极管（或桥堆）后面的负载性质决定CH1点的波形，如果是阻性负载，就会得到半波波形；如果是容性负载就会产生充电／放电过程对应的波形．注意：负载性质的判断不只是要简单地看有没有电容，以及它的容量大小．要考虑后续等效负载(R)的影响，负载性质最终取决于时间常数T=RC与信号周期之间的比例关系．
具体分析一下你的电路：由于Ｃ１和Ｃ２串联，且Ｃ２容量远大于Ｃ１；计算时间常数时可忽略Ｃ２．由于Ｃ１上面只有一个并联的２Ｍ电阻（你的电路中没有直流负载），这样可粗略计算时间常数　T＝440mS，远大于和100Hz所对应的信号周期（10mS），因此可以判定这个负载是容性的，因此就不是半波了．
可以这样理解你的意思吗？
当经整流后半波（Vi）的第一个波形上升至峰值311V期间，220nF电容两端电压随着充电至311V，当Vi过了峰值进入下降到0V期间，220nF电容通过2M电阻放电，放电时间约须
T=440mS远大于100HZ的信号周期10ms，因此当Vi从进入从峰值下降至0V期间到下一个半波重新上升至峰值311V期间，200nf电容只通过2M电阻泄放了很小的电压，所以220nF电容出现了滤波效果，让半波变的平滑。
那么我觉得出现了一个问题，220nF电容是通过哪个回路充电呢？由于二极管的单向导电性电容应该没有充电回路了啊？在次请教:P
[/quote]

[ 本帖最后由 harris 于 2009-1-11 21:43 编辑 ]

xiaoxif

你理解的方法没错，虽欠准确，还有些概念问题：

1、电容充放电取决于二极管的通断状态，而二极管的通断不能只看输入电压一侧（你说的331V/220V），而是要看二极管两极间的电压；这个电压是电源侧（半波部分）和电容上充电电压的差（可参考教科书中二极管容性峰值检波和整流电路的内容）；
2、如果不考虑输出的负载情况（你没给这个参数），充电电容是两个电容的串联值，由于Ｃ２＞＞Ｃ１，所以对电源侧而言，充电电容可基本上只考虑Ｃ１；
３, Ｃ１的充电回路：Ｃ１-->Ｄ２-->Ｃ２；放电过程中：假设Ｄ２截止，那么Ｃ１的放电回路就是Ｒ１，Ｃ２的放电回路是它的负载（你没给这个数值）．

以下重复此前的问题，
希望确认：你１２楼上的图是实际电路的测量结果，还是仿真的结果？请明确负载电阻（或电流）的情况，因为这对分析和电路设计很重要（不是可有可无的参数）．便于作更具体实际的深入交流．

[ 本帖最后由 xiaoxif 于 2009-1-11 22:20 编辑 ]

shuherns

将整流的信号傅立叶变换，就可以知道信号是由一个直流信号和若干正余弦信号叠加在一起的，电容滤波后就可以提出直流分量

xiaoxif

[quote]原帖由 shuherns 于 2009-1-13 20:39 发表
将整流的信号傅立叶变换，就可以知道信号是由一个直流信号和若干正余弦信号叠加在一起的，电容滤波后就可以提出直流分量 [/quot]

提示：请注意线性电路和非线性电路在分析方法和思路，甚至“理论”上的差异。

[ 本帖最后由 xiaoxif 于 2009-1-14 00:06 编辑 ]

harris

傅立叶:L ，好复杂
我要好好的补一下理论基础了

[ 本帖最后由 harris 于 2009-1-14 20:00 编辑 ]

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