變壓器半波整流

對(duì)于一個(gè)變壓器，?它的原邊和副邊繞制在同一磁路上，?在原邊施加正弦交流電，?副邊連接負(fù)載。兩邊的電壓比值等于匝數(shù)之比。?根據(jù)功率守恒，負(fù)載電流與匝數(shù)成反比。?波形都是正弦波，?只是幅值有所不同。

整流波形

一、前言

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對(duì)于一個(gè)變壓器，?它的原邊和副邊繞制在同一磁路上，?在原邊施加正弦交流電，?副邊連接負(fù)載。兩邊的電壓比值等于匝數(shù)之比。?根據(jù)功率守恒，負(fù)載電流與匝數(shù)成反比。?波形都是正弦波，?只是幅值有所不同。

??下面有一個(gè)問(wèn)題，?如果在副邊增加一個(gè)二極管，?對(duì)輸出電流進(jìn)行半波整流，?副邊的電流形成半波整流電壓波形。?那么原邊的電流波形將會(huì)變成什么模樣呢？?下面我們先通實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試一下。

二、實(shí)驗(yàn)方式

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這里給出了測(cè)試整流電流波形的器件。?原邊的交流電是由隔離變壓器以及自耦變壓器提供。?利用了一個(gè)環(huán)形變壓器副邊兩個(gè)繞組作為實(shí)驗(yàn)中輸入輸出繞組，原副邊匝數(shù)比大約為 2 比 1。?采用一個(gè) 20 歐姆可調(diào)電阻作為負(fù)載，  使用一個(gè)大功率整流二極管對(duì)復(fù)變電壓進(jìn)行整流。?

使用一個(gè)半導(dǎo)體霍爾模塊測(cè)量繞組中的電流。?下面利用這些器件測(cè)量半波整流情況下輸入輸出電流波形。

▲ 圖1.2.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試器材

三、測(cè)量結(jié)果

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這是在副邊為純電阻的情況下，原邊的電流波形?？梢钥吹剿且粋€(gè)正弦波。需要注意的是，電流霍爾傳感器輸出零點(diǎn)電壓為2.5V。?在副邊電阻上串聯(lián)半波整流二極管。這是測(cè)量到副邊的半波整流電流信號(hào)波形?？梢钥吹剿前氩ㄖ绷髅}動(dòng)信號(hào)。?這是變壓器原邊電流信號(hào)， 它的波形與輸出電流信號(hào)波形不同， 是一個(gè)純交流信號(hào)。?如果在副邊使用整流橋電路， 可以測(cè)量到負(fù)載上的全波整流信號(hào)。?原邊的電流波形則恢復(fù)到正弦信號(hào)。?那么問(wèn)題來(lái)了， 為什么副邊半波整流時(shí)，原邊的電流信號(hào)變成了這個(gè)樣子呢？

▲ 圖1.1 電阻負(fù)載電流波形

▲ 半波整流電流波形

▲ 半波整流原邊電流波形

▲ 圖1.4 全波整流副邊電流波形

▲ 圖1.5 全波整流原邊電流波形

四、信號(hào)分析

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由于半波整流在實(shí)際應(yīng)用中比較少，其缺點(diǎn)也比較多。?整流呈現(xiàn)非線(xiàn)性， 對(duì)于輸入輸出的電流、電壓信號(hào)建模分析比較困難，?所以大部分情況都是分析輸入輸出電壓波形，對(duì)于輸入電流波形很少分析。?所以觀(guān)察到的電流波形，? 之所以為什么是這樣， 我現(xiàn)在還沒(méi)有一個(gè)比較簡(jiǎn)便明確的答案，? 不知道誰(shuí)能夠給出解釋。

▲ 圖1.4.1 半波整流輸入輸出電流波形

總結(jié)

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本文實(shí)驗(yàn)分析了普通小型變壓器在半波整流負(fù)載下， ?輸入輸出電流波形。?尚缺乏對(duì)于這個(gè)波形的理論分析。