Vollwellen-Brückengleichrichter mit Kondensatorfilter und Brummspannung

Nach verschiedenen Quellen ist die Brummspannung eines Vollweg-Brückengleichrichters

v R = v S 2 F C R

Wo v S ist die Spitze der Eingangsspannungsquelle, F ist die Frequenz, C ist der Kondensator und R der Widerstand.

Ich habe diese Schaltung auf PSPICE, circuitlab, simuliert und im wirklichen Leben gebaut: https://www.circuitlab.com/circuit/423m43/fullwave-rectifier/

R Ist 4.7 K Und C Ist 10 u F . Spannungsquelle ist Sinuswelle mit 0 v absetzen, 5 v Amplitude u 40 H z Frequenz.

Alle 3 Experimente geben mir eine Brummspannung von ca 0,65 v , aber die Formel gibt mir 1.330 v (doppelt so viel).

Was vermisse ich?

Antworten (3)

Die Ripple-Formel, die Sie haben, ist eine Annäherung und nur um zu demonstrieren, dass hier eine andere ist: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die hier verwendete Formel ist Ihrer nicht allzu unähnlich, zeigt aber genauer, dass die Zeit und nicht die Frequenz der wichtige Faktor ist. Der Artikel macht jedoch einen Fehler bei der Angabe, dass 10 ms bei 50 Hz verwendet werden sollten. Wenn die Diode am oberen Ende des Zyklus aufhört zu leiten und wenn sie neu startet, sind es etwas weniger als 10 ms.

Aber schauen Sie sich im Abspann des Artikels den letzten Absatz an – Kleingedrucktes, das angibt, wo Probleme mit der Formel liegen könnten, und natürlich fällt das Beispiel des OP in diesen Bereich, in dem alle Wetten geschlossen sind.

In Wahrheit ist der Abfall der Spannung von der Spitze des Peaks exponentiell und nicht linear, und dies wird auch einen Unterschied machen.

Es ist ziemlich genau, das Welligkeitsprodukt als dreieckig und nicht als sinusförmig zu behandeln. Unter der Annahme, dass Ihr Transformator klein ist (dh 10 W) mit einem äquivalenten Serienwiderstand von 3,5 Ω, beträgt der halbe Leitungswinkel etwa 17 Grad. Die von Ihnen erwähnten 5 V sind der Effektivwert von Vo, also Vp = 7,07 V und T beträgt 0,025 Sekunden. Jetzt mit einer genaueren Formel

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Sie erhalten die gemessene Restwelligkeit von 0,65 V

Könnten Sie uns zusätzlich auf eine Referenz für diese Formel verweisen? Es ist in der Tat genauer, aber leider nicht in 99% der EE-Bücher da draußen zu finden.
Was ist hier Theta?
@SamWashburn Theta ist der halbe Leitungswinkel des Kondensators (Theta liegt normalerweise zwischen 35 und 55 Grad).

Die Spannungsänderung an einem Kondensator von einem Strom über die Zeit ist:

dV = As / F

wobei:
   dV die Spannungsänderung
   A der Strom in Ampere
   s die Zeit in Sekunden
   F die Kapazität in Farad ist

Dies sagt Ihnen ziemlich genau die Spitze-zu-Spitze-Welligkeit, außer dass es sich um die Zeit für die Droop handelt, nicht um die Frequenz des gleichgerichteten Signals. Da Sie gesagt haben, dass dies eine Vollwellenbrücke ist, wird der Kondensator zweimal pro Leistungszyklus aufgeladen. Wir können die vereinfachende Annahme machen, dass der Kondensator am Höhepunkt jeder Halbwelle sofort geladen wird und sich dann für eine ganze Halbwelle dazwischen entlädt. Daher ist s in der obigen Gleichung die Zeit für einen halben Zyklus:

s = 1 / 2Hz

wobei:
   HZ die Netzfrequenz in Hz ist

Setzen wir den obigen Ausdruck für s in die ursprüngliche Gleichung ein, erhalten wir:

dV = A / 2 Hz F

Wenn beispielsweise die Netzfrequenz 60 Hz beträgt, der Kondensator 1 mF beträgt und 150 mA entnommen werden, erhalten wir einen pp-Droop von:

dV = (150 mA) / 2 (60 Hz) (1 mF) = 1,25 V

Vollwellen-Brückengleichrichter mit Kondensatorfilter und Brummspannung
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