Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

230 V, pojedyncza dioda prostownicza - jakie napięcie?

Elektrykpodobnobede 24 Sie 2007 07:38 4652 13
  • #1 24 Sie 2007 07:38
    Elektrykpodobnobede
    Poziom 9  

    Witam.
    Nie rozumiem jednej rzeczy.. A mianowicie dlaczego jeśli za pośrednictwem jednej diody prostowniczej na woltomierzu napięcia stałego uzyskuje wynik ok. 100V jeśli podłączam to pod sieć?

    0 13
  • #2 24 Sie 2007 08:14
    czarutek
    Poziom 34  

    A bo na jej wyjściu jest tylko co druga połówka.

    1
  • #3 24 Sie 2007 10:34
    Elektrykpodobnobede
    Poziom 9  

    No to to wiem że jest co druga połówka, że to napięcie jest takie imulsowe... ale przecież ta połówka ma 230 a nie 100, bo te 230 jest raz na plusie a raz na minusie przecież

    0
  • Pomocny post
    #4 24 Sie 2007 11:16
    adyrian
    Poziom 23  

    Jeżeli użyłeś tylko diody prostowniczej ale nie dodałeś kondensatora filtrującego to woltomierzem na zakresie napięcia stałego nie zmierzysz prawidłowo takiego tętniącego napięcia. Właśnie dlatego, że to napięcie nie jest stałe tylko tętniące, wynik pomiaru będzie mocno zafałszowany i myślę, że o to tu chodzi.
    Pozdrawiam

    0
  • #5 24 Sie 2007 11:24
    Elektrykpodobnobede
    Poziom 9  

    Dzięki, tak myślałem ale nie byłem pewny. W takim razie jeśli dam na wyjściu takiego prostownika kondensator filtrujący to on utrzyma mi napięcie maksymalne (pomijając spadek na diodzie) ? TAk teoretycznie, abo nie mam kondensatora na takie napięcie..

    0
  • #6 24 Sie 2007 11:35
    adyrian
    Poziom 23  

    Dokładnie tak, jeżeli dodasz kondensator o odpowiedniej pojemności to będziesz mógł zmierzyc na nim napięcie stałe i będzie ono wyższe niż 230V- nominalna wartość 230V AC to napięcie skuteczne. Po wyprostowaniu to będzie około 310V DC: taka jest wartość szczytowa napięcia w sieci.

    0
  • #7 24 Sie 2007 11:41
    Elektrykpodobnobede
    Poziom 9  

    Wiem ;) ten pierwiastek z dwóch razy... dzięki

    0
  • #8 24 Sie 2007 14:06
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    Miernik prądu stałego zasilony przez prostownik mierzy tak zwaną wartość średnią wyprostowaną zdefiniowaną dla funkcji o okresie 2Π jako


    $$Xsr=\frac{1}{2\Pi}\int_0^{2\Pi}{|f(x)|}dx$$

    jest to całka oznaczona z wartości bezwzględnej funkcji, całkowanie daje wynik odpowiadający polu figury ograniczonej wykresem funkcji.

    Całkę tę można sobie obliczyć naukowo (co wymaga znajomości rachunku całkowego) lub numerycznie prostym programikiem, który da wynik w postaci liczbowej.



    Code:


    REM Wartość średnia wyprostowana sinusa o amplitudzie 1 za cały okres
    REM Zakładam, że SINUS ma argument w stopniach a nie radianach
    REM Jeżeli w radianach to trzeba w nawiasie funkcji sinus
    REM pomnożyć ALFĘ przez Pi/180

    WYNIK=0
    FOR ALFA=0 TO 360

    WYNIK=WYNIK+ABS(SIN(ALFA))

    NEXT ALFA

    WYNIK=WYNIK/360


    Dla obliczenia wartości dla prostowania jednopołówkowego ALFA zmienia się od 0 do 180.

    Dla prostowania pełnookresowego wyjdzie:

    Xsr=0.637*A (dokładnie 2*A/Pi) gdzie A - amplituda sinusoidy

    Dla prostowania jednopołówkowego

    Xśr=0.318*A (dokładnie A/Pi)


    Proste mierniki mierzą wartość średnią wyprostowaną i są wyskalowane w wartości skutecznej napięcia co oznacza, że dają prawdziwy wynik tylko dla przebiegu sinusoidalnego.

    Współczynnik skalujący wynosi Pi/(2*√2)=1.1107=Usk/Uśr_wyp

    Czyli jeżeli mierzymy napięcie skuteczne 230V (sinus) to:

    A=230*1.4142=325.266 V

    Miernik (przy założeniu idealności diod i braku spadku napięcia na nich) mierzy sobie wewnętrznie wartość średnią wyprostowaną:

    Uśr_wyp=325.266*0.637=207.194V

    mnoży to sobie w "myślach" przez 1.1107 i pokazuje nam wynik jako wartość skuteczną przebiegu:


    Usk=207.194*1.1107=230.1V

    i wszystko jest dobrze jeżeli sygnał jest sinusoidalny.

    Jeżeli nie to (np. tylko połówka sinusa, po diodzie) to miernik wewnętrznie
    policzy sobie

    Uśr_wyp=230*1.4142*0.318=103.37 V (to pokaże zwykły miernik
    napięcia stałego zailany przez
    diodę)

    i pokazuje 1.1107 razy więcej (o ile jest tak wyskalowany, np. miernik uniwersalny)

    Usk=114,81 V

    Tym czasem prawdziwa wartość skuteczna wynosi dla przebiegu po jednopołówkowym prostowaniu wynosi:

    Usk=0.5*A czyli 162.63 V

    0
  • #9 24 Sie 2007 14:23
    jdjan1
    Poziom 26  

    Witam!
    adyrian napisał:

    Cytat:
    Właśnie dlatego, że to napięcie nie jest stałe tylko tętniące, wynik pomiaru będzie mocno zafałszowany i myślę, że o to tu chodzi.

    Kolego, kłania się podstawowa znajomość zasady działania i wskazań przyrządów elektrycznych! Przyrządy do pomiaru napięć stałych (magnetoelektryczne) wskazują wartość średnią przebiegów! Wynik tego pomiaru jest jak najbardzij prawidłowy!

    Elektrykpodobnobede napisał:
    Cytat:
    .. A mianowicie dlaczego jeśli za pośrednictwem jednej diody prostowniczej na woltomierzu napięcia stałego uzyskuje wynik ok. 100V jeśli podłączam to pod sieć?

    Woltomierz wskazuje wartość średnią napięcia za okres, która wynosi (pomijając spadek napięcia na prostowniku):

    Uśr = (1/Π)•Um = (√2/Π)•U ≈ 0,45•U
    gdzie:
    Um - wartość szczytowa napięcia,
    U - wartość skuteczna napięcia.
    podstawiając:
    Uśr ≈ 0,45•230V ≈ 103,5V

    Po dołączeniu kondensatora filtrującego w zależności od jego pojemności i poboru prądu przez odbiornik napięcie będzie zawierać się w przedziale:
    Uśr<Uwy<Um, czyli z przedziału od ~103V - brak filtracji do ~325V - całkowita filtracja i brak poboru prądu z prostownika.

    Pozdrawiam

    Jan

    Widzę, że Kolega Paweł_Es mnie uprzedził :cry:

    0
  • #10 24 Sie 2007 14:43
    czarutek
    Poziom 34  

    Elektrykpodobnobede napisał:
    ... ale przecież ta połówka ma 230 a nie 100, bo te 230 jest raz na plusie a raz na minusie przecież

    Za diodą? No skądże znowu... :)

    0
  • #11 24 Sie 2007 18:33
    adyrian
    Poziom 23  

    Poczułem się wywołany do tablicy... ;-)
    W swoim poście chciałem krótko, w najprostszy sposób odpowiedzieć, podając istotę problemu tak, jak go zrozumiałem: niewłaściwy przyrząd (zakres) dla dokonania takiego pomiaru.
    Nie dodałem, że w takich warunkach miernik wskazówkowy dał by prawidłowy wynik bo... raczej nikt już w elektronice takich mierników nie używa (przepraszam, jeżeli kogoś uraziłem)
    Z multimetrami cyfrowymi sprawa jest bardziej złożona i "ładnie" wygląda tylko na papierze lub we wzorach powyżej.
    Myślę, że zgodzimy w tym, że miernik cyfrowy bez układu przetwornika True RMS zmierzy prawidłowo jedynie nie zniekształcony przebieg sinusoidalny. W opisanym przypadku prosty miernik cyfrowy pokaże "coś"...
    Niemniej wracam do ławki obiecując, że będę odpowiadał bardziej szczegółowo.
    Pozdrawiam

    0
  • #12 24 Sie 2007 21:44
    tropicalBula
    Poziom 15  

    Trochę OT:
    Fajnie, że Elektrykpodobnobede eksperymentujesz, próbujesz coś mierzyć. Ale gdy czytam Twój opis pomiaru wyprostowanego napięcia prosto z gniazdka, to aż dreszcze mnie przechodzą...
    Proszę Cię nie rób takich prób z napięciem sieciowym. Stosuj jakiś transformator, obniżający napięcie do bezpiecznej wartości.

    Pozdrawiam

    0
  • #13 25 Sie 2007 10:41
    Elektrykpodobnobede
    Poziom 9  

    Dużo tych odpowiedzi od wczoraj, zaraz sie biore za dokładne czytanie... jak coś mierze to uważam raczej.. Apropo tego trafo obniżającego.. nie miałem pod ręką bo jedyny działający sie zgrzał i mu izolacja odparowała.. czyli sie zepsuł.. a szkoda taki pożyteczny był..

    Ale widze że sie ludzie interesują odpowiadaniem na takie pytania.. dzięki. Motywuje to do dalszych pytań.

    Dodano po 1 [godziny] 7 [minuty]:

    Czyli tak, po przeczytaniu waszych odpowiedzi (i troche z książki) wypisze co z tego zrozumiałem:

    -mierniki magnetoelektryczne z prostownikiem wewnętrznym mierzą wartość średnią, ale są wyskalowane w skutecznych
    -mierniki elektrodynamiczne wskazują wartość skuteczną
    -mierniki uniwersalne mierzą prawidłowo tylko nie zniekształcony przebieg sinusoidalny

    wartość skuteczna Usk=Um/2pier=0.707Um
    Um=2pier*Usk

    czyli napięcie 230V jest napięciem skutecznym a maksymalne wynosi 325V

    wartość średnia półokresowa Uśr=2/pi razy Um=0,637Um

    współczynnik kształtu przebiegu k=Usk/Uśr=1.11

    dla jednopołówkowego Uśr=0.318Um
    dla pełnookresowego Uśr=0.637Um

    A teraz o pomiarze;

    Jeśli za prostownikiem pełnookresowym (pomijając spadki napięcia na diodach) miernikiem uniwersalnym zmierzę na zakresie napięć stałych to otrzymam:
    Uśr=0.637Um=0,637*325=207V to zmierzy miernik i przetworzy mnożąc to przez współczynik k czyli 207*1.11=230V
    Jeżeli natomiast prostownik będzie jednopołówkowy to Uśr=0,318*325=103,35V nasze ustrojstwo pomiarowe pomnoży to przez k i wyświetli coś koło 114V
    Podczas gdy prawdziwa wartość powinna wynieść coś koło 162V (0.5*325)

    Podsumowując miernik wskazówkowy magnetoelektryczny też nie wskazywałby wartości 162V tylko mniej, natomiast miernik elektrodynamiczny powinien wskazać taką wartość,
    albo miernik uniwersalny true RMS.. tylko że w książeczce od mojego pisze że jest to true rms.... a ten uparciuch i tak swoje....

    No to podsumujcie czy dobrze wywnioskowałem czy w czymś się mylę?

    1
  • #14 27 Sie 2007 17:54
    Paweł Es.
    Pomocny dla użytkowników

    może tylko trują, że RMS a nie true RMS ;))

    Tam jest ważne, że to jest średnia wyprostowana (oba półpupki sinusa w jedną stronę) zwykła średnia dla sinusoidy da 0.

    0