¿Cuál es la relación matemática entre el voltaje de CA de entrada rms y el voltaje de salida de CC en el rectificador de media onda con y sin el condensador de filtro?

Answer 1

Para la entrada de onda sinusoidal de CA, [math] V_ {rms} = [/ math] [math] 0.707V_p [/ math]. Mientras que [matemáticas] V_ {ave} = 0 [/ matemáticas]

Para la salida DC rectificada / pulsante, [math] V_ {rms} = 0.5V_p [/ math]. [matemáticas] V_ {ave} = 0.3183V_p. [/ matemáticas]

Aquí estamos descuidando algunos factores, como la caída de voltaje a través del diodo rectificador, de modo que la entrada [matemática] V_p [/ matemática] se conserva e igual a la de la salida.

Tenga en cuenta que en algunos libros de texto el valor del voltaje de salida rms rectificado de media onda [matemática] V_ {rms} = 0.707V_p [/ matemática], exactamente el mismo valor que el de un rectificador de onda completa. Esto no es correcto Puede probar esto usando el teorema del valor medio. Solo recuerde que para un rectificador de media onda, su salida instantánea tiene valores distintos de cero solo entre 0 y [matemática] \ pi [/ matemática], pero su período abarca de 0 a [matemática] 2 \ pi [/ matemática]. Si considera que el período es solo de 0 a [matemática] \ pi [/ matemática], lo cual es incorrecto (eso es para onda completa), terminaría con [matemática] V_ {rms} = 0.707V_p [/ matemática], que nuevamente está mal.

Ahora para la etapa filtrada, la nueva forma de onda de salida llamada tensión de ondulación [matemática] V_ {R_ {rms}} [/ matemática] dependerá de la corriente de salida promedio [matemática] I_ {DC} [/ matemática], frecuencia de la entrada voltaje rectificado (normalmente 60 Hz o 50 Hz para media onda) y el valor del condensador de filtro,

[matemáticas] V_ {R_ {rms}} = \ dfrac {I_ {DC}} {2 \ sqrt {3} fC} [/ matemáticas]

y como la salida filtrada se asemeja a una forma de onda triangular,

[matemáticas] V_ {R_p} = \ sqrt {3} V_ {rms}. [/ matemáticas]

Para obtener el voltaje de CC filtrado promedio, solo resta

[matemáticas] V_ {DC} = V_p-V_ {R_p} [/ matemáticas]

Answer 2

Kwame

Sin el condensador de filtro tienes pulsos de medio seno. Esto difícilmente se puede llamar DC. La forma de onda es la mitad del pulso sinusoidal menos una caída de diodo.

Con el condensador de filtro, el voltaje de CC será casi el pico del voltaje de CA, que es RMS X 1.414, menos, por supuesto, la caída del diodo. Sin embargo, tendrá Ripple que depende de la carga, por lo que no hay una relación matemática fija allí.

Si necesita una relación matemática, tendrá que resolverlo usted mismo.

Answer 3

El pico de CA del rectificador de media onda es 1/2 x el total de CA (debe tener una derivación central para el rectificador de media onda y normalmente necesitará un transformador CT).

Entonces pico DC = 0.5 x AC (RMS) x 1.41 (pico de onda AC es 1.41 x voltaje RMS)

Si no hay tapa del filtro, entonces la salida del rectificador estará pulsando DC, se ve como el lado positivo de la onda sinusoidal de CA, solo con media onda serán partes pos y neg de la onda sinusoidal. DC RMS será el mismo que AC RMS.

Si tiene tapas de filtro, las tapas se cargarán a la salida de pico de CC pulsante y el voltaje de CC sin carga será 0.5 x AC (RMS) x 1.41 = DC en la tapa del filtro. Una vez más, suponemos que hay una derivación central que produce la mitad del voltaje de CA del devanado completo del transformador.

Si se usa un puente de onda completa (4 diodos) sin necesidad de tocar el centro, la salida con o sin tapas será 2 veces mayor que la del rectificador de media onda (simplemente elimine el 0.5 de todas las ecuaciones.