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如果只考慮到次級線圈 那何必加那個濾波電容呢? 小Z的分析是這樣的 在不加負載的狀態下 濾波電容兩端的電壓將會被充電到"次級線圈電壓峰值 減掉 二極體壓降" 因為沒有放電迴路,所以電容兩端的電壓一直維持在這個數據上 形成定電壓源 但是當加上一個大負載後 這個電容就會以慢速放電,然後跟著次級線圈的電壓爬升而充電 而變成一個"變型鋸齒波"的交直流電 我們所說的漣波,就是指這個交直流電中的交流成分 那我們要分析的,到底是這個"變型鋸齒波"的交直流電呢? 還是次級線圈所提供的全波整流產生的交直流電? 如果只取次級線圈的全波整流電壓,那何必加濾波電容呢? 如果是全波整流產生的交直流電 那沒錯,把電壓波形方程式平方後再積分,然後取平方根 √{∫[(Vm sin wt)^2]dt} 在60Hz的狀態下,是1.414倍沒錯 但是如果是變形鋸齒波 那這電壓波形方程式平方後再積分,然後取平方根 在60Hz的狀態下,絕對不會是1.414倍的 這就是小Z有疑異的地方 |
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#2 (permalink) |
長老會員
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![]() 看了兩位大大的對話......有好多都是電學專有名詞
看的我"霧沙沙" 之前我拿數位電錶量是17.3V(無負載時量) 今天我就拿類比給他一量 指針跑道17V左右(無負載時量) |
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#4 (permalink) |
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![]() 小弟在想,依公式:次級AC電壓 x 1.4142 - 0.65V(全波二極體壓降)
所以反過來計算,L大大的這顆變壓器,次級AC電壓應該有11.5V囉? 當然,變壓器的繞組比例是固定的,所以輸出電壓會隨著市電的變動而改變, 但還是遠高於標稱值太多。 標稱9V/850mA的變壓器,變壓器次級繞組大約做到(無負載)8.6V就夠了, 經過整流器和電容濾波(也可看做是積分)後為DC11.5V, 在電流輸出到達850mA時,扣除壓降,電壓還能維持在9V以上。 任天堂紅白機裡面自己設有一顆7805做穩壓,供電+5V,穩壓電路壓降+3V, 所以供電壓只要能高於+8V,都能保證機器正常運作。 但是L大大量到的電壓,怎麼可能呢?? 後來小弟注意到: 我幫L大計算的AC值,和小弟計算的DC值,都恰好是11.5V。 這使小弟忽然領略到其中奧妙: L大大很可能是拿電表的AC檔,去量測ADAPTER的DC輸出啦.... 數位表或指針表都一樣,電表裡頭都設有整流二極體將AC轉換為DC來測量。 L大大這種量法,等於整流了兩次,電壓正好是1.4142 x 1.4142 = 2, 次級交流電壓8.6V x 2 ...這...大概就是輸出"無負載"時,L大大量到的17.3V。 **但是當加上一個大負載後,這個電容就會以慢速放電, 然後跟著次級線圈的電壓爬升而充電,而變成一個"變型鋸齒波"的交直流電, 我們所說的漣波,就是指這個交直流電中的交流成分。** 是不是變形鋸齒波,還要看負載而定, 不過有幾個名詞要澄清,"直流加上漣波",不能夠當作"交流"來看, 電學上的交流AC-Alternating Current,主要定義在越零Cross Zero, (當然還有其他定義,Z大不要在這上頭給小弟抬槓) 所以,在我們的討論範圍裡,沒有所謂的「"變型鋸齒波"的交直流電」 又,漣波,並不能算是"交直流電中的交流成分", 除非整流二極體漏電,那麼直流電上面才會出現交流成分。 **那我們要分析的,到底是這個"變型鋸齒波"的交直流電呢? 還是次級線圈所提供的全波整流產生的交直流電? 如果只取次級線圈的全波整流電壓,那何必加濾波電容呢?** ㄎㄎ....這裡小弟真的是看不懂Z大在說些什麼?? 我不清楚大大為什麼一直在講"變型鋸齒波", "變型鋸齒波"變型變得多一些,就會變成正弦波,或者變成"變型正弦波", C C....小弟把問題弄得太複雜了。 其實,我看Z大大自己,已經把答案寫出來了, **把電壓波形方程式平方後再積分,然後取平方根 √{∫[(Vm sin wt)^2]dt} 在60Hz的狀態下,是1.414倍沒錯** 指針式電表/數位電表,其量度/取樣的方式不同。 指針式電表使用高阻值電阻,向被測電源取用0.5~1uA電流(滿度時), 用這個電流通過線圈來驅動指針。 注意,取用電流是持續平均流通著的(假設電壓電流是穩定狀態); 數位式電表使用一個小數值積分電容,經過非常高阻值的電阻, 向被測電源取用電流,在一定時間內充放電(這裡就是鋸齒波了), 通過AD轉換,得到數據以驅動顯示屏。 注意,數位電表取用電流,用非常嚴格的角度講,勉強算是持續平均的, 因為電容存在內阻,在充放電的過程裡,會造成非線性。 另外,數位電表有「時間係數」,也就是取樣時間, 我們可以看做是:一個時段一個時段(一般約0.5秒)的量測(積分值), 在某些需要量測「快速變化量」的場合,就會發生誤判。 這麼說,不是講數位電表不好,精確度及高阻抗是它的優點, 而且,指針式表頭(指針彈簧)的非線性,更高於積分電容。 |
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#5 (permalink) | ||
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![]() 引用:
實際量到的,就只會有漣波的因素 引用:
W兄可以將這個變形鋸齒波用重疊定理去將輸出分成兩個成分 一個是固定的直流電壓,另一個就是交流的漣波電壓了 這種狀況下,所得到的總量,就是小Z所稱的交直流電 這個名詞只有理論的時候才會看到,為了就是讓學習的人容易接受而已 |
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#6 (permalink) | ||
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如果用電容濾除(應稱為阻塞)直流,剩下的只是交流漣波, 那電表的測量根本沒有意義。 普通數位電表AD轉換器的前置電路(積分器),只能積分直流, 小弟不敢說沒有交流的製品,不過那可能是幾萬塊的儀表了。 建議Z大可以拆開電表看看,裡面的主晶片大約都是Intersil產品。 引用:
但是爾後進入更深一層的時候,觀念上的偏差反而造成阻礙。 重疊定理,也可以用在「兩個直流上」。 有時我想,英文的dc - direct current我們直譯成「直流」, 往往造成理解上的誤區,似乎直流的曲線,就一定應該是「直」的, 但是,direct的原意,是指「直接提供」電流。 我不能說Z大給的那些圖有錯,那是標準教科書的經典之作, 但請注意:那是電壓圖;還要注意:「直流」的「流」,是「電流」。 最後,Z大說的「變型鋸齒波」,小弟看到圖,終於懂了,謝謝! 這個圖套用Z大說的重疊原理,也可以說是「變型正弦波」耶! |
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#8 (permalink) |
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![]() 唉,小Z也是實際做過實驗
並查過以前的課本才會跟W兄這樣解釋 一個AC電壓表 是先經過電容濾掉直流成分 然後再經過反向放大器與二極體的精密整流電路 (這樣才不會被截掉不該截的波形) 然後再經過三段RC LPF電路 才會送到雙斜率DVM 這跟W兄的資料又不符合了 ![]() 一開始所說的變壓器 如果要使用兩個二極體的話 非得使用中心抽頭式的變壓器,其成本較為昂貴 加諸於二極體的壓降又較大,所以甚少使用 基本上應該是使用橋式全波整流較為合理 但是橋式整流必須要使用四顆二極體 這點又跟W兄的資料有誤 ![]() 一個脈波訊號送到電容的兩側 電容由脈波提供充電 然後經由負載放電 這本來就是很正常的分析判斷 如果W兄能夠指出錯誤的地方 那煩請W兄多多指教了 ![]() 關於交直流電的問題 那小Z就要請教W兄了 放大器電路當中 哪一個電路不是將直流分析與交流分析分開 可以直接將總量分析出來的? 難道放大器電路是初級的電子學嗎? 把一個上下擺動的訊號分成交流跟直流成分來分析本來就很正常的 不然何必稱為定理呢 ![]() ![]() 置於電流與電壓的定義 小Z認為沒必要解釋 因為這是一體兩面的東西^^a |
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#9 (permalink) | |
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七七八八都是它們家的晶片製造的。 Z大大做的實驗可能是專門處理交流信號的,不是量取直流, 因為直流已經被電容濾掉了(還是要糾正一下,是阻塞,英文稱BLOCK)。 請注意我們早先的主題:量取直流。 直流被濾掉/阻塞,那還量什麼ㄋ? 大大作的實驗,小弟還算知道,那是精密量測交流小信號的電路, 為什麼要用反向放大器ㄋ?因為OP AMP的反向輸入阻抗較高; 為什麼要用二極體整流ㄋ?因為交流無法加到DVM上量測,要直流; 為什麼要經過RC電路ㄋ?因為要濾波,看泥要低通、高通、還是帶通, 看泥要幾級、看泥要衰減多少dB、看衰減率pie要多少....; 以上的第二個為什麼,就是小弟前文講的, 其它的部份,是Z大大加上去的,講得更複雜些,不過並非討論的主題。 小弟早先說的,只是簡單了一點,因為實在沒想到會在這個論壇, 會與Z大大一起複習「密爾門電子學」。 |
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#10 (permalink) | |
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Z大所知道的昂貴,是從書本上得來的知識, 因為小弟以前讀書時,也是讀到「中間抽頭很昂貴」。 唉!實在不知道這些書的作者是從哪裡獲得的資訊。 二極體一支1N4001要多少錢? 如果Z大大能夠拆100個1A以下的ADAPTER,小弟敢說: 十分之八是中間抽頭,只使用兩支1N4001的全波整流。 至於二極體壓降,Z大的話正好與事實相反, 全波整流,只有一支二極體的壓降0.65~0.7V, 橋式整流,卻有二支二極體的壓降。 看來Z大的基礎電子學,可能要重修喔! |
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#11 (permalink) | |
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小Z說的是當二極體處在逆偏的時候 橋式整流的二極體PIV只有一個Vm 但是中心抽頭的二極體PIV卻要2Vm 如果這種簡單的問題小Z會不清楚 那還跟W兄探討什麼呢^^a 另外,煩請W兄熄熄火 學理科的在探討學術討論本來就是這樣 如果火氣大起來,那就有失風度了 |
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#12 (permalink) | |
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但是泥早先講的重疊定理,就是要把交直流「加在一起分析」, 而且因為泥加在一起分析,才出現了"變型鋸齒波"這種說法... 小弟頑童習性不改,所以給泥的發明錦上添花,產生"變型正弦波".... 至於"放大器電路當中,哪一個電路不是將直流分析與交流分析分開" 小弟講一個故事: 一個人頭上,有一萬根頭髮,算不算禿? 嗯....不算; 拔掉一根頭髮,算不算禿? 嗯....不算; 再拔掉一根頭髮,算不算禿? 嗯....不算; ........................................... 再拔掉一根頭髮,算不算禿? 嗯....這是最後一根啦! 以上故事的精義是:交流與直流,在真正的電路分析裡, 其分野並不十分清楚,很多時候要依據電路特性、需求來決定。 例如: 電壓與電流「相位相同」者,可稱之為「直流」; 電壓與電流「相位相差九十度」者,稱之為「交流」; 那麼電壓與電流相位差45度者為何?直流乎?交流乎? 又: 如果頻率60Hz是交流,頻率50Hz也是交流囉; 頻率40Hz也是交流啦; 頻率30Hz也是交流啦; 那麼頻率1Hzㄋ? 那麼頻率0.000001Hzㄋ? 所以早先小弟已經請大大注意「越零Cross Zero」這個交流的主要定義, 這才是實際操作時,電子工程師所關心、注意的問題。 最後,電流與電壓,可以不需要討論其定義?是一體兩面? 泥可以拿電流表來量電壓?泥可以拿電壓圖來表示電流值? 好一個模糊邏輯.... 小弟真的為Z大考研究所擔心啊....希望不是考電子工程才好。 |
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#14 (permalink) | |
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1.4142倍,我們計算的是變壓器次級AC經整流後的DC峰值電壓。 這個電壓在「無負載」的情況下,會以最高值(減去整流壓降), 呈現在濾波電容上。這就是L大用電表量到的「無負載峰值電壓」。 至於Z大煩請W大賜教的電容充放電波形,沒錯, 但是,Z大的說法錯,1.4142倍是「峰值」,不是「有效值」! 如果變壓器次級「有負載」,跨於濾波電容兩腳之間的電壓, 就會出現Z大大所示圖表第三圖的狀況, 電壓會降多少,即直流電壓的波形變動有多劇烈, 要依據負載、變壓器供電能力、濾波電容內阻...來決定。 在「有負載」的情況下,因為取用電流, 電壓會低於峰值(這是Z大說的低於1.4142)。 但是注意,一般市電交流的電壓與電流相位相差90度, 電壓低的時候,正是取用電流大的時候; 反之,取用電流少的時候,電壓又高起來。 把電壓與電流相乘,也就是我們常說的V x A = 功率W。 這個功率W的乘積是不變的。 (理想狀況,實際上因材料及變壓器繞製技術會有一點出入)。 至於Z大說的什麼「是出自於這個波形的有效值」, 什麼叫做「有效值」?沒聽過這種說法。 小弟唯一能夠猜到Z大想說的是「RMS - Root Mean Square」, 繞了這麼一個大圈,討論半天,Z大討論的竟會是這個?? 還跟原來的主題風馬牛....唉! |
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