Коэффициент пульсации, формула и примеры

Определение и формула коэффициента пульсации

О коэффициенте пульсации чаще всего говорят, когда рассматривают переменный электрический ток. Тогда рассматривают коэффициент пульсации напряжения или силы тока. Существует внутренне деление коэффициентов пульсации напряжения (тока) на: коэффициент пульсации напряжения (тока), коэффициент пульсации напряжения (тока) по среднему значению, по действующему значению.

В общем случае форма напряжения на выходе выпрямляющего устройства имеет постоянную (называемую полезной) и переменную (пульсирующую) составляющие.

Если представить выпрямленное напряжение в виде ряда Фурье, как сумму постоянной составляющей () и некоторого числа () гармоник, имеющих амплитуды , то коэффициент пульсации напряжения () можно определить формулой:

   

где n — номер гармоники.

При этом компоненту считают полезным результатом деятельности выпрямителя, в отличие от пульсаций .

Если форма пульсаций сложная, то максимальным значением может обладать не первая гармоника, но обычно под k понимают ее. Она применяется в расчетах и записывается в технических документах оборудования.

Разновидности коэффициентов пульсации напряжения (тока)

Коэффициентом пульсации напряжения (тока) по среднему значению называют величину, равную отношению средней величины переменной компоненты пульсирующего напряжения (тока) к постоянной составляющей.

Коэффициент пульсации напряжения (тока) по действующему значению — это параметр, который находят как отношение действующего значения переменой компоненты пульсирующего напряжения (тока) к его неизменной компоненте.

Часто потребителям не важно, какая из гармоник на выходе выпрямляющего устройства обладает наибольшим размахом. Интерес составляет общий размах пульсаций, который характеризует абсолютный коэффициент пульсаций (), который определяют выражением:

   

или

   

Или применяют формулу:

   

или

   

Коэффициент пульсации напряжения измеряют при помощи осциллографа или двух вольтметров.

Коэффициент пульсации — это одна из самых значимых характеристик выпрямителя — устройства, которое предназначено для превращения переменного напряжения источника электрической энергии в постоянное.

Единицы измерения

Коэффициент пульсации рассматривают как безразмерную величину или он может указываться в процентах.

Примеры решения задач

определение пульсаций в комбинированных блоках питания

Комбинированные блоки питания.

Определение коэффициента пульсаций напряжения и тока.

 

В технических условиях комбинированных блоков питания [15], содержащих выпрямители переменного тока и преобразователи постоянного напряжения, предусмотрена такая характеристика, как коэффициент пульсаций [1, 2, 13 и др.]  – отношение амплитуды наиболее резко выраженной гармонической составляющей напряжения или тока на выходе устройства к среднему значению напряжения или тока (рисунок 1).

 

Рисунок 1. Выходное напряжение блока питания

Uвых – постоянная составляющая выходного напряжения, Uр-р – размах напряжения пульсаций от минимума до максимума U~вых

 

Вычисление коэффициента пульсаций по напряжению в этом случае выполняют по формуле (1):

 

kп = (U~вых /Uвых)100%

(1)

 

В современных выпрямителях, использующих импульсные методы преобразования, форма пульсаций существенно отличается от синусоидальной (рисунок 2).

 

Рисунок 2 Напряжение на выходе преобразователя напряжения

 

Если нет необходимости знать коэффициент пульсаций по каждой из гармоник, используют формулу, аналогичную (1), а именно:

 

(2)

 

где U₀ – номинальное выпрямленное напряжение.

В литературе вычисленный таким образом коэффициент пульсаций иногда называют абсолютным коэффициентом пульсаций и обозначают

k_абс.

Требование к значению этой характеристики устанавливают исходя из разных соображений, в частности для обеспечения определенных уровней помехоэмиссии, как это сделано в стандарте [1], где установлено три класса пульсации:

— VR1 – c коэффициентом пульсации ≤ 1%;

— VR3 – c коэффициентом пульсации ≤ 5%;

— VRх – cпециальный, значение для которого устанавливают по согласованию с заказчиком изделия.

Коэффициент пульсации напряжения или тока определяют при испытаниях, используя метод 204, регламентированный в [2].

Для испытаний собирают схему, приведенную на рисунке 3.

 

Рисунок 3 Схема для определения коэффициента пульсаций Q1 – сетевой выключатель, Q2 – выключатель нагрузки, AR – нагрузка, AU – блок питания, PA1 – амперметр, PV1 – подключение осциллографа для измерения коэффициента пульсаций по напряжению, PV2 – то же, по току, PV3 – вольтметр, RI1 – шунт

 

При проведении испытаний следует учитывать, что уровень пульсаций зависит от точки подключения приборов.

Для иллюстрации на рисунке 4 приведены осциллограммы из публикации [10], показывающие характер изменения напряжений в разных точках блока питания.

 

Рисунок 4 Осциллограммы выходных напряжений

 

Верхняя линия на нём соответствует шине +5 В, средняя – +12 В, нижняя – +3,3 В. Для удобства справа наглядно проставлены предельно допустимые значения пульсаций.

В данном блоке питания шина +12 В укладывается в эти значения легко, шина +5 В – с трудом, а шина +3,3 В – не укладывается вообще.

Высокие узкие пики на осциллограмме последнего напряжения говорят нам о том, что блок не справляется с фильтрацией наиболее высокочастотных помех – как правило, это является следствием использования недостаточно хороших электролитических конденсаторов, эффективность работы которых сильно падает с ростом частоты.

Учитывая сказанное, все измерения следует выполнять при подключении приборов к тем зажимам комбинированного блока питания, которые указаны в технических условиях или в руководстве по эксплуатации.

        Приведенная на рисунке 3 схема позволяют определить не только коэффициент пульсаций по напряжению, но коэффициент пульсаций по току. В последнем случае осциллограф подключают к зажимам шунта RI1 и измеряют напряжение пульсаций на шунте при включенной выключателем Q2 нагрузке AR.

        Значение коэффициента пульсаций для тока вычисляют по формуле:

 

kпулI = (Uпул/Rш Iном)100%

(3)

 

        В документации на комбинированный блок питания может быть предусмотрено определение коэффициента пульсации напряжения в двух режимах – под нагрузкой и (редко) на холостом ходу.

Погрешность определения коэффициентов пульсации принимают равной пределу основной относительной погрешности применяемого осциллографа.

 

Литература

1. ГОСТ Р 51179-98. Устройства и системы телемеханики. Часть 2. Условия эксплуатации. Раздел 1. Источники питания и электромагнитная совместимость.

2. ГОСТ 26567-85. Преобразователи электроэнергии полупроводниковые. Методы испытаний.

3. ГОСТ Р 50397-2011. Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения.

4. ГОСТ 30372-95. Совместимость технических средств электромагнитная. Термины и определения.

5. ГОСТ 18953-73. Источники питания электрические ГСП.

6. Методы проверки источников питания и стабилизаторов // [Электронный ресурс], режим доступа: http://nauchebe.net/2013/08/metody-proverki-istochnikov-pitaniya-i-stabilizatorov/

7. Чанг Дже-Йонг. Проведение осциллографических измерений с высокой точностью и воспроизводимостью // Компоненты и технологии, №7, 2011, С. 169

8. Источники питания постоянного тока PSP-603, PSP-405, PSP-2010. Методика поверки МИ-220/447-2010 // [Электронный ресурс], режим доступа: http://www.prist.ru/files/power%20source/goodwill/mp_psp_603,405,2010.pdf

9. Измерения и анализ характеристик источников питания с помощью осциллографов Tektronix серий MSO/DPO // [Электронный ресурс], режим доступа: http://www.russianelectronics.ru/leader-r/review/2327/doc/43303/

10. Олег Артамонов. Методика тестирования блоков питания // [Электронный ресурс], режим доступа: http://fcenter.ru/online/hardarticles/tower/22647

11. ГОСТ 5237-83. Аппаратура электросвязи. Напряжения питания и методы измерений.

12. ГОСТ Р МЭК 61683-2013. Системы фотоэлектрические. Источники стабилизированного питания. Методы определения эффективности

13. ГОСТ 23875-88. Качество электрической энергии. Термины и определения.

14. ГОСТ Р 54364-2011. Низковольтные источники питания постоянного тока. Эксплуатационные характеристики.

15. ДИВГ. Комбинированный блок питания БПК-5. Технические условия.

Пульсация светового потока

На многие вещи, связанные с повседневной деятельностью человека, зачастую влияет качество света—это давно известный факт. Иногда мы даже не задумываемся о последствиях—процессы проходят на подсознательном уровне, почти как во сне. Как снизить нагрузку на мозг в четыре раза и увеличить эффективность труда, а также о других эффектах пульсации светового потока—подробнее в нашей статье.

В двух словах

Пульсация светового потока = эффект мерцания.

Снижение пульсаций источника света является важной составляющей в борьбе за качество света. В последнее время одним из заметных трендов на рынке LED-освещения становится гонка за нулевым значением коэффициента пульсации. Так ли это важно на самом деле, давайте разбираться

Подробнее о коэффициенте пульсации

Пульсация светового потока—это одна из основных характеристик источников искусственного освещения, отражающая частоту мерцания и качество света в целом. Характеризуется данный эффект специальным параметром—коэффициентом пульсации.

Для тех, кто любит формулы и ГОСТы

Коэффициент пульсации—это относительная величина и измеряется она в % от разности максимального и минимального значений освещенности в люксах, приведенная к усредненному значению освещенности за период.

В России  ограничения по значениям Kп светильников регламентируются СНиП 23-05-95, ГОСТ 17677-82 и СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. В Европе и США подобных норм не существует. Основные ограничения, существующие в России:

1. Пульсации освещенности, частотой до 300 Гц, на рабочих местах не должны превышать 20%, в некоторых случаях (при работе с ПЭВМ) – 5%.

2. В местах временного пребывания (коридоры, лестницы, переходы и т.п.) уровень пульсации не нормируется.

3. Не нормируются пульсации освещенности, частота которых превышает 300 Гц.

Предыстория появления эффекта

Физика работы LED такова, что включение диода возможно только при определенном значении силы тока и его направлении. Для подключения светодиодных светильников в цепях переменного напряжения (бытовой сети) и управления их яркостью мы, как специалисты-светотехники, вынуждены применять специальные пускорегулирующие устройства—LED-драйверы и диммеры с широтно-импульсной модуляцией—ШИМ (о ней читайте в нашей следующей статье).

И здесь все просто—колебания тока на выходе таких устройств порождает колебания светового потока LED, именно поэтому применение пускорегулирующей аппаратуры в системах освещения порождают подобный специфический эффект.

В этом плане обычная лампа накаливания подвержена тем же самым воздействиям со стороны питающей сети. Однако, она более инертна по своим характеристикам, поэтому мерцания частотой в 50 Гц фактически отсутствуют.

Теперь немного о том, как пульсация света может влиять на самочувствие человека и чем она опасна.

О пороге восприятия частоты пульсаций света и их влияние на человека

В большинстве случаев человеческий глаз не фиксирует пульсацию источника искусственного света, поскольку существует определенный порог восприятия, связанный с особенностями нашего зрения и частотой самих пульсаций.

Многократными исследованиями доказано, что критическая частота восприятия пульсаций—300 Гц, при достижении этого значения человеческий мозг перестает воспринимать их как таковые. При частоте до 120 Гц мозг на подсознательном уровне воспринимает пульсацию как некий “месседж” и пытается его обработать. Считается, что таким образом, человек воспринимает до 4 частот мерцаний от различных источников света, что в значительной степени повышает “загруженность” его центрального вычислителя—головного мозга.

Можно выделить два вида влияний пульсации светового потока на человека: краткосрочные и долгосрочные, см. таблицу 1.

 

Таблица 1

Влияние пульсаций на человека

Краткосрочное влияние	Долгосрочное влияние
усталость органов зрения снижение внимания утомляемость организма замедление активности мозга тошнота и нарушение пищеварения нарушение циркадных ритмов	депрессия бессонница патология сердечно-сосудистой системы патология органов зрения патология ЖКТ эректильная дисфункция расстройство НС

Стробоскопический эффект — положительные и отрицательные стороны

Наиболее опасным последствием пульсации света можно назвать стробоскопический эффект на промышленных объектах, где присутствуют быстро движущиеся открытые механизмы и детали машин. Частота их вращения может совпасть с частотой мерцания света и может показаться, что механизм неподвижен, что зачастую является причиной серьезных травм и повреждений, см.рисунок ниже

Эффект мерцания источника света может быть зафиксирован при фото- и видеосъемке на коротких выдержках—тот эффект, о котором было рассказано в самом начале статьи. Данный неприятный момент может испортить не только несколько фотографий, но и испортить имидж студий и съемочных павильонов.

Световое оборудование для клубов и концертных площадок

Лазерные и диодные стробоскопы—это одни из самых распространенных световых девайсов, которые любят применять в клубах и на дискотеках. Интересный кратковременный световой эффект повышает настроение посетителям и является абсолютно безвредным для человека.

В заключение от Aledo

В последнее время нам все чаще приходится слышать о том, что на рынке появляются светильники с коэффициентом пульсации 1-2%—это результат борьбы производителей LED за конкурентные преимущества, о которых мы писали в самом начале статьи.

Наша позиция в этом вопросе такова: коэффициент пульсации источника света 20%—это абсолютно нормальное и допустимое значение, обозначенное в ГОСТе и СанПиНе. Конечно, существуют условия труда и быта человека, где необходимо максимальное снижение Kп (до 5% и ниже), но это весьма частные и редкие случаи. Мы всегда стараемся анализировать проект, исходим из реальных потребностей наших клиентов и предлагаем наиболее рациональные варианты для систем освещения.

Кстати, в шоуруме kaledoscop есть специальный прибор, который мы используем для тестирования наших решений и поставляемого оборудования,—пульсометр. Приезжайте к нам в гости, за чашкой кофе или чая, мы сможем показать на деле, что такое пульсация светового потока и какие решения существуют в России и мире для снижения подобного эффекта.

Коэффициент пульсации напряжения

Очень часто приходится сталкиваться с выпрямителями переменного тока, поскольку для нормальной работы многих электронных устройств требуется наличие постоянного напряжения, а то и нескольких сразу.

Выпрямители имеют несколько основных характеристик:
• номинальное выходное напряжение;
• уровень пульсаций напряжения;
• номинальный ток.

Коэффициент пульсаций – это отношение переменной составляющей выходного сигнала выпрямителя к его постоянной составляющей.

Различают несколько значений пульсации напряжения, например:
• действующее;
• среднее;
• импульсное.

В некоторых случаях, например, для осуществления запитки двигателя постоянного тока, этот параметр абсолютно не важен. Однако, при подаче рабочего напряжения на усилитель звуковой частоты даже в том случае, если коэффициент пульсаций составляет всего 5%, в динамике будет слышен фон переменного тока.

Способы измерения коэффициента пульсации напряжения

В общем случае имеется два основных способа измерения уровня пульсаций постоянного напряжения, после чего производится непосредственно расчет самого коэффициента. Это могут быть измерения при помощи:
• осциллографа;
• двух вольтметров.

В первом случае проводится измерение постоянной и переменной составляющих по экрану осциллографа. Точность этого способа невелика, так как отсчет параметров ведется визуально по экрану, поэтому невозможно качественно провести калибровку, оценить параллакс.

Однако осциллограф позволяет визуально оценить форму переменной составляющей, что часто дает более полное представление о выходном сигнале.

При помощи двух вольтметров измерение уровня пульсаций можно установить более точно и быстро. У этого способа есть свои существенные недостатки, такие, как:
• невозможность визуального просмотра эпюры напряжения;
• малая предельная частота измерений.

На практике применяются оба метода, причем на частотах до 400 Гц предпочтение отдается, как правило, способу, при котором используются два вольтметра. На более высоких частотах чаще применяется осциллограф, хотя существует возможность использовать для этой цели электронный вольтметр.

Специальная оценка условий труда

Кроме того, на высоких частотах приходится иметь дело с таким понятием, как коэффициент пульсаций различных гармоник. При этом процесс измерения коэффициента пульсаций несколько усложняется.

Коэффициент пульсации светильников

Коэффициент пульсации (КП) вошел в характеристики светотехнической продукции по причине их работы от сети переменного тока с частотой 50 Гц. Пока основным источником света выступали лампы накаливания, имеющие большую тепловую инерцию, проблема мерцания света отсутствовала. Она вышла на первый план с появлением люминесцентных светильников, в которых это мерцание отчетливо фиксировалась глазом. Коэффициент пульсации светодиодных источников света применяется для того, что бы отсечь продукцию недобросовестных производителей.

---

Определение КП и его влияние на организм человека

Без привлечения математических формул коэффициент пульсации формулируется как эффект мерцания источника света с частотой питающего напряжения. Для удобства использования его выражают в процентах. При подключении светильника к источнику постоянного напряжения этот коэффициент равен 0 %. Значение КП в светильниках низкого качества может выражаться сотнями процентов.

Научные исследования доказали, что мерцание источника света с частотой более 300 Гц не влияет на человека и не оказывает на него вредное воздействие. Частоты до 100 Гц фиксируются глазом, а пульсации в промежутке от 100 до 300 Гц, хоть и не ощущаются визуально, но воздействуют на зрительный нерв и мозг человека. 

Воздействие мерцания источника света на организм человека фиксируется как дискомфорт, переутомление, ухудшение эмоционального самочувствия, снижение работоспособности, а длительное пребывание в зоне пульсирующего света способствует обострению заболеваний нервной системы.

Нормативы коэффициента пульсации

Действующие нормативные акты (СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03) определяют допустимые нормы КП для источников света:

• значение коэффициента 10 % является максимальным для помещений, в которых производятся работы высокой точности;

• в детских учебных или дошкольных учреждениях КП также не должен превышать 10 %;

• допустимая норма 5% действует для помещений оборудованных компьютерной техникой.

Еще раз отметим, что действующие стандарты ограничивают коэффициент пульсации только для частот ниже 300 Гц. Выше этого значения КП не нормируется.

Светодиодные светильники и коэффициент пульсации

Физика работы светодиода определяет его работу от источника постоянного тока, а отсутствие инерционности отражает все колебания этого тока. 

Напряжение питания светодиодов получают путем преобразования сети переменного тока, и его недостаточная фильтрация является источником мерцания. 

Блоки питания низкого качества с высоким КП характерны для китайских светильников нижнего ценового сегмента.

Светильники известных производителей, с высококачественными драйверами в цепи питания светильника, имеют коэффициент пульсации не превышающий 5 %, что обеспечивает возможность их применения без каких либо ограничений по всем действующим стандартам и нормативным документам.

Техническая информация | Ардатовский светотехнический завод

Коэффициент пульсации освещенности К_п: критерий оценки относительной глубины колебаний освещенности в осветительной установке в результате изменения во времени светового потока источников света при их питании переменным током.

где Е_макс и Е_мин – соответственно максимальное и минимальное значение освещенности за период её колебания; Е_ср – среднее значение освещенности за этот же период.

Коэффициент пульсации освещенности на рабочих поверхностях является качественным показателем освещенности, нормируется согласно СП 52.13330.2011, зависят от характера зрительной работы, и колеблется в пределах 10-20%. Также требования к Кп предъявляют и действующие СанПиНы. Наиболее жесткие требования для рабочих мест с ПЭВМ — не более 5% (по СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03).

Питание промышленных светильников с газоразрядными лампами высокого давления от разных фаз (снижение Кп с 65% до 5% для ламп ДРЛ)

Коэффициент пульсации освещенности зависит от многих параметров: от коэффициента пульсации светового потока источника света, светораспределения светильника, их размещения в пространстве освещаемого помещения, а также от схемы включения их в сеть трехфазного электрического тока (см. рисунок). Коэффициент пульсации освещенности в любой точке освещаемого помещения не может быть больше коэффициента пульсации светового потока источника света, используемого в данной осветительной установке.

Светильники с люминесцентными лампами производства ОАО «АСТЗ», укомплектованные ЭПРА классов EEI = A2 и A1, работающие на частоте 20-40кГц, обеспечивают значения коэффициента пульсации менее 5%, что соответствует требования действующих нормативных документов.

Газоразрядными источники света имеют различные коэффициенты пульсации светового потока (например, для ЛЛ 20-50%, для ламп ДРЛ 50-60%), но при выполнении мер по снижению коэффициента пульсации освещенности (включение в разные фазы соседних СП, применением компенсированных пускорегулирующих аппаратов, когда питание одной половины ламп в светильниках осуществляется отстающим током, а другой половины — опережающим) можно добиться нормируемых показателей 10-20% (см. рисунок).

Светодиодные светильники ОАО «АСТЗ» предназначенные для общего освещения основных и вспомогательных помещений, укомплектованные вторичным источником питания (драйвером) гарантированно обеспечивают значение коэффициента пульсации менее 1%. К данной группе светильников относятся светильники серии ДВО11, ДВО/ДПО12, ДВО/ДПО15, ДПП05, ДСП/ДКУ/ДО12, ДСП18, ДСО45, ДПП43, ДСП45, ДСП65, ДСП70.

Светильники серии ДБО54, ДБО76, ДБО84 предназначены для общего освещения вспомогательных помещений, для которых коэффициент пульсации не нормируется.

Коэффициент пульсации — Энциклопедия по машиностроению XXL

На рис. 3 приведены фазовые траектории системы, поведение которой описывается уравнением (1) в зоне основного параметрического резонанса при различных значениях ji 0 0,1 0,2 0,3. Анализ графиков на рис. 3 показывает, что изменения фазовых траекторий при увеличении коэффициента аналогичны изменениям фазовых траекторий линейной колебательной системы второго порядка при уменьшении коэффициента трения. Фазовая траектория при д. 0,3 аналогична фазовой траектории системы при = О и с отрицательным коэффициентом трения. Таким образом, периодическое изменение жесткости колебательной системы в зоне параметрического резонанса компенсирует потери на трение и с увеличением коэффициента пульсации приводит к раскачке системы, аналогичной поведению линейной системы с отрицательным трением,  [c. 62]
Коэффициент пульсации этой схемы ta max  [c.361]

Включение параллельно нагрузке конденсатора С (пунктир на фиг. 43, а) значительно уменьшает коэффициент пульсации (фиг. 44).  [c.361]

И коэффициент пульсации на выходе выпрямителя. Для распространен-  [c.257]

При анодно-механической резке шероховатость обработанных поверхностей соответствует 3-му классу чистоты. Анодно-механическая резка обеспечивает получение точности в пределах допусков на заготовительные операции, а в ряде случаев дает возможность размерной обработки в пределах 3—4-го класса точности. Питание анодно-механического процесса целесообразно осуществлять постоянным током с большим коэффициентом пульсации. В этом случае производительность анодно-механической резки возрастает на 25—30%.  [c.491]

Ограничение пульсации освещенности. В связи с малой световой инерцией газоразрядных источников света при питании их током промышленной частоты 50 Гц могут возникнуть колебания светового потока установки во времени, приводящие к пульсации освещенности на рабочих поверхностях. Эта пульсация с частотой 100 Гц неощутима визуально, но вызывает преждевременное утомление зрения. В нормах СССР регламентируются максимально допустимые значения коэффициента пульсации освещенности. В нормах Великобритании и Японии, кроме этих показателей, предусмотрены вопросы адаптации. В целях сниже-  [c.167]

Коэффициент пульсаций ускоряющего напряжения, % 0,5 0,5 3 3 0,25 6  [c.340]

Коэффициент пульсаций ускоряющего напряжения, % 0,25 0,4 0,25 0,2 0,5 0,5  [c.340]

Коэффициент пульсации скорости ветра (ГОСТ 13994—81)  [c.56]

Коэффициент пульсации на выходе выпрямителя  [c.165]

Коэффициент пульсации выпрямленного напряжения при  [c.83]

Коэффициент пульсации выпрямленного напряжения при полностью открытом выпрямителе, % (не более) 1,0 1,0 1,5 1,5 1,5 1,0 1,0 1,0  [c.85]

Коэффициент пульсации выпрямленного напряжения при полном открытии выпрямителя, % Допустимый ток перегрузки в те-чение 30 с, А -  [c. 88]

Каскадные электростатические генераторы по сравнению с кенотронными выпрямителями имеют меньшие габаритные размеры, менее опасны при использовании и имеют более низкий коэффициент пульсации.  [c.112]

При разработке схем управления учитывали специфические особенности применения реле на МК. Источник питания должен обеспечить сглаженное напряжение питания постоянного тока с коэффициентом пульсации  [c.225]

Заданные величины г, т , частота и коэффициент пульсации /п. Р(%). постоянная составляющая тока Конструирование сглаживающего Д ведется в том же порядке, как и неуправляемого ( 12.5), поэтому ниже излагаются лишь имеющиеся особенности. Более подробные сведения о сглаживающих Д приведены в работ [3].  [c.421]

Здесь I — коэффициент динамичности, принимаемый по табл. 1-10 т—коэффициент пульсаций (табл. 1-11).  [c. 24]

Статистическое распределение порывов ветра характеризуется так называемым коэффициентом пульсации скоростного напора, как отношением среднего квадратического отклонения (возмущающей нагрузки Р ) к математическому ожиданию ветровой нагрузки (статической ветровой нагрузке Qi)  [c.52]

С увеличением высоты турбулентность ветра и коэффициент пульсации скоростного напора уменьшаются [30]  [c.52]

При небольшой высоте аппарата (30—40 м) коэффициент пульсации изменяется незначительно, поэтому примем его постоянным и равным максимальному значению 0,35. Неопределенность в расчете представляет коэффициент динамичности, зависящий от Н(х) и распределения масс по высоте, В связи с этим определим Н для крайних случаев при Pmm=l и Ртах = = 3,25. Остальные данные примем следующими /i = 20 мм Ех= =Еу=15 ГПа, Лу=9, с = 0,6, [c.68]

Амплитудные значения возмущающей нагрузки находим по формуле-(152) с учетом значений коэффициента пульсации по данным гл. III  [c.131]

Основной схемой, применяемой для электроэрозионного шлифования, является схема с зависимым генерированием импульсов механическим способом и низковольтным источником питания. В качестве источника питания может быть применен генератор постоянного тока или понижающий трансформатор с выпрямителем. При этом желательно иметь выпрямленное напряжение с возможно меньшим коэффициентом пульсации. Генерирование импульсов происходит за счет возникновения и прекращения тока прн контактировании инструмента и изделия (по микровыступам) при их быстром относительном перемещении ЗОм/сек). Напряжение питания 25—30 в. В подобной схеме практически имеет место электроконтактная обработка в жидкой диэлектрической среде. Энергия импульсов в этой схеме, так же как и в схеме НС  [c.242]

Цифры в знаменателе — для двигателя, работающего на пульсирующем напряжении при коэффициенте пульсации 26%.  [c.78]

Приемлемый коэффициент пульсаций  [c. 180]

При передаче переменно-постоянного тока (рис. 2, б) дизель вращает вал трехфазного синхронного генератора СГ, напряжение которого подводится к выпрямительной установке ВУ и после выпрямления к электродвигателям постоянного тока 1, 2. Применение тяговых электродвигателей постоянного тока обычного исполнения обусловливает. низкий коэффициент пульсации напряжения и ее высокую частоту. Для снижения пульсаций генератор имеет две обмотки статора, соединенные в звезду со сдвигом на 30° эл., а вы-  [c.5]

Маломощные выпрямители бывают обычно однофазными и работают на нагрузку с фильтром, начинающимся емкостью. Выпрямители на очень малые токи (единицы миллиампер) собирают по однополупериод-ной схеме (рис. 1, а). Без фильтра коэффициент пульсации, т. е. отношение амплитуды первой гармоники выпрямленного тока к его постоянной составляющей, очень велик и составляет 1,57. Емкость фильтра рассчитывается по заданному коэффициенту пульсации и сопротивлению нагрузки Ra- Сф —-. Диод выбирают по выпрямленному  [c.165]

При больших выпрямленных токах используют двухполупериодные схемы (рис. I, б и в). Вторая мостовая схема удобнее, так как не тре> бует вывода от средней точки вторичной обмотки трансформатора. Коэффициент пульсации без фильтра у них 0,67. Диоды выбирают на ток 0,5/е. Для мостовой схемы Uo p = при использовании  [c.166]

Для определения оптимального режима питания фотоумножителя пульсирующим напряжением была снята зависимость отношения пели-чины напряжения сигнала к величине напряжения помехи от коэффициента пульсаций при различных значениях напряжения питания. В результате было установлено, что при питании фотоумножителя ФЭУ-19М напряжением от 1100 до 1800 б амплитуда пульсаций не должна превосходить 240 в. При этом обспечивается отношение сигнала к помехе пе менее 10 1. Увеличение амплитуды пульсаций выше этого предела резко ухудшает отношение полезного сигнала к помехе.  [c.254]

Определите его сопротивление R н допускаемую мощность рассеивания Р, основываясь иа нижеследующнх результатах измерений емкость электролитического ков-денсагора, включенного на выход этого фильтра, Сф — 20 мкФ напряжение на выходе фильтра t/ф = 300 В постоянная составляющая анодного тока, определенная исходя из типов радиоламп, питающихся через наш резистор, должна составлять I = = 10 мА (допускаемые коэффициенты пульсации А п. вых = 0,02%, АГп.вх 0.5%). Ответ. R = /0,628 Сф, гдед — коэф мииент сглаживания.  [c.122]

Послойное осаждение хромовых покрытий осуществляют при нестационарном режиме электролиза в сульфатно-кремнефторидном электролите на пульсирующем токе при температуре 55. .. 65и катодной плотности тока 50. .. 100 А/дм . Промежуточный слой получают при коэффициенте пульсации 45. .. 65 %, внешний (блестящий) — при 1. .. 5 %. Режимы хромирования на выпрямленном токе с коэффициентом пульсации 1 % разработаны для получения защитно-декоративных покрытий, устойчивых в агрессивных средах.  [c.687]

---

Полуволновой выпрямитель, полноволновой выпрямитель и мостовой выпрямитель

Когда на выходе выпрямителя возникают колебания, они называются пульсациями. Таким образом, этот фактор важен для измерения скорости колебаний разрешенного выхода. Пульсации выходного напряжения можно уменьшить, используя фильтры, например емкостные, или фильтры другого типа. В большинстве схем, таких как выпрямители, используется конденсатор, расположенный параллельно тиристору, в противном случае диоды работают как фильтр внутри схемы.Этот конденсатор помогает уменьшить пульсации на выходе выпрямителя. В этой статье обсуждается обзор коэффициента пульсаций (R.F), который включает его определение, расчет, его значение и R.F с использованием полуволнового, двухполупериодного и мостового выпрямителей.

Что такое коэффициент пульсации?

Выход выпрямителя в основном включает переменную составляющую, а также постоянную составляющую. Пульсацию можно определить как компонент переменного тока в разрешенном выходе. Компонент переменного тока на выходе нежелателен, так как он оценивает пульсации на выходе выпрямителя.Здесь пульсация напряжения — это не что иное, как составляющая переменного тока внутри выпрямителя. Точно так же пульсирующий ток представляет собой переменную составляющую в пределах тока o / p.

Определение коэффициента пульсаций — это отношение действующего значения переменного тока компонента к среднеквадратичному значению постоянного тока на выходе выпрямителя. Этот символ обозначается буквой «γ», а ниже приводится формула R.F.

коэффициент пульсации

(R.F) = среднеквадратичное значение компонента переменного тока / среднеквадратичное значение компонента постоянного тока

Таким образом, модель R.F = I (переменный ток) / I (постоянный ток)

Это очень важно при определении эффективности выхода выпрямителя. КПД выпрямителя можно объяснить меньшим Р.Ф.

Дополнительный коэффициент пульсаций — это не что иное, как колебания дополнительных компонентов переменного тока, которые присутствуют в разрешенном выходе.

В основном расчет пульсации указывает на четкость разрешенного вывода. Следовательно, можно приложить все усилия для уменьшения Р.Ф. Здесь мы не будем обсуждать способы уменьшения R.F. Здесь мы обсуждаем, почему на выходе выпрямителя возникают пульсации.

Почему возникает рябь?

Всякий раз, когда выпрямление происходит через схему выпрямителя, нет никакого шанса получить точный выход постоянного тока.

Некоторые переменные компоненты переменного тока часто возникают на выходе выпрямителя. Схема выпрямителя может быть построена на диодах или на тиристоре. Пульсация в основном зависит от элементов, которые используются в цепи.

Ниже показан лучший пример двухполупериодного однофазного выпрямителя.Здесь в схеме используются четыре диода, поэтому выходной сигнал выглядит следующим образом.

Здесь мы оценили точную форму сигнала постоянного тока o / p, но мы не можем получить этого из-за некоторой пульсации на выходе, и это также называется пульсирующей формой сигнала переменного тока. Используя фильтр в схеме, мы можем получить почти форму волны постоянного тока, которая может уменьшить пульсации на выходе.

Вывод

Согласно определению R.F, полное действующее значение тока нагрузки может быть выражено как

I _RMS = √I ² _dc + I ² _ac

(или)

I _{переменного тока} = √I ² _{среднеквадратичного значения} + I ² _{постоянного тока}

Когда приведенное выше уравнение разделено с использованием Idc, мы можем получить следующее уравнение.

I _{ac /} I _dc = 1/ I _dc √I ² _rms + I ² _dc

Однако здесь Iac / Idc — это формула коэффициента пульсации

R.F = 1 / I _dc √I ² _rms + I ² _dc = √ (I _rms / I _dc ) ² -1

Коэффициент пульсации полуволнового выпрямителя

Для однополупериодного выпрямителя,

I _ср.кв. = I _м /2

I _{постоянного тока} = I _м / π

Нам известна формула Р.F = √ (I _rms / I _dc ) ² -1

Подставьте указанное выше I _rms & I _dc в приведенное выше уравнение, чтобы мы могли получить следующее.

R.F = √ (Im / 2 / I _м / π) ² -1 = 1,21

Здесь, из приведенного выше вывода, мы можем получить коэффициент пульсации полуволнового выпрямителя, равный 1,21. Поэтому совершенно очевидно, что AC. Компонент превосходит постоянный ток на выходе полуволнового выпрямителя.Это приводит к дополнительной пульсации на выходе. Следовательно, этот тип выпрямителя неэффективно предназначен для преобразования переменного тока в постоянный.

коэффициент пульсаций для полноволнового и двухполупериодного выпрямителей

Коэффициент пульсаций для полноволнового выпрямителя

Для двухполупериодного выпрямителя,

I _{среднеквадратичное значение} = I _м / √ 2

I _{постоянного тока} = 2I _м / π

Нам известна формула R.F = √ (I _rms / I _dc ) ² -1

Подставьте указанное выше I _rms & I _dc в приведенное выше уравнение, чтобы мы могли получить следующее.

R.F = √ (Im / √ 2 / 2Im / π) 2-1 = 0,48

Здесь, из приведенного выше вывода, мы можем получить коэффициент пульсаций двухполупериодного выпрямителя, равный 0,48. Поэтому совершенно очевидно, что в o / p этого выпрямителя составляющая постоянного тока выше составляющей переменного тока. В результате пульсации в o / p будут меньше, чем внутри полуволнового выпрямителя. По этой причине это выпрямление всегда можно использовать при преобразовании переменного тока в постоянный.

Коэффициент пульсации мостового выпрямителя

Коэффициент мостового выпрямителя равен 0.482. На самом деле, значение R.F в основном зависит от формы волны нагрузки, в противном случае — тока. Это не зависит от схемы. Следовательно, его значение будет одинаковым для выпрямителей, таких как мост, а также для выпрямителей с центральным отводом, когда их форма сигнала o / p одинакова.

Эффекты пульсации

Некоторое оборудование может работать с рябью, но некоторые чувствительные типы оборудования, такие как аудио, а также тестовое оборудование, не могут работать должным образом из-за эффектов сильной пульсации в источниках питания. Некоторые эффекты пульсации оборудования в основном возникают по следующим причинам.

• Для чувствительных приборов отрицательно влияет
• Эффекты пульсации могут вызывать ошибки в цифровых схемах, неточные выходы в поврежденных данных и логических схемах.
• Эффект пульсации может вызвать нагрев, что может привести к повреждению конденсаторов.
• Эти эффекты вызывают шум в аудиосхемах

Таким образом, все дело в коэффициенте пульсации. Наконец, исходя из приведенной выше информации, мы можем сделать вывод, что обычно для преобразования сигнала переменного тока в электрический сигнал используется выпрямитель.На рынке доступны различные типы выпрямителей, которые можно использовать для выпрямления, такие как двухполупериодный выпрямитель, однополупериодный выпрямитель и мостовой выпрямитель. Все они имеют разную эффективность, рассчитанную на прикладываемый сигнал переменного тока i / p. Коэффициент пульсаций выпрямителя и КПД можно измерить на основе выходного сигнала. Вот вам вопрос, каков ipple-фактор r двухполупериодного выпрямителя с конденсаторным фильтром ?

Что такое коэффициент пульсации и пульсации? — Формула коэффициента пульсации

Что такое Ripple?

Пульсация — это колеблющаяся составляющая переменного тока, присутствующая на выходе выпрямленного постоянного тока.На выходе выпрямителя может подаваться постоянный ток или напряжение. В связи с этим, колеблющаяся составляющая переменного тока, присутствующая в выходном напряжении постоянного тока, называется пульсацией напряжения, а составляющая на выходе постоянного тока называется пульсацией тока.

Почему присутствует пульсация?

На выходе выпрямителя всегда присутствует пульсация. Это происходит из-за поведения элементов схемы, таких как диод или тиристор. Давайте рассмотрим пример однофазного двухполупериодного выпрямителя, чтобы лучше понять причину наличия пульсаций.Форма выходного тока однофазного двухполупериодного выпрямителя показана ниже.

Цифра выше не требует пояснений. Ожидаемый выходной сигнал двухполупериодного выпрямителя должен быть чистым постоянным током, но на самом деле выходной ток будет другим. Поскольку среднее значение выходного тока является чистым, поэтому присутствующие пульсации равны разнице выходного тока или тока нагрузки минус средний ток.

Что такое коэффициент пульсации?

Коэффициент пульсаций — это отношение среднеквадратичного значения переменной составляющей, присутствующей в выпрямленном выходе, к среднему значению выпрямленного выхода.Это безразмерная величина и обозначается γ. Его значение всегда меньше единицы.

Это в основном измерение пульсации, которое обозначает чистоту выпрямленного выхода. Чем больше коэффициент пульсаций, тем меньше будет чистота выхода постоянного тока выпрямителя. Это означает, что будет больше колеблющихся компонентов переменного тока. Таким образом, делается все возможное, чтобы уменьшить коэффициент пульсации. Здесь мы не будем обсуждать способы снижения коэффициента пульсации.

Коэффициент пульсации обычно указывается в процентах, например, 3% или 4%.Коэффициент пульсаций в процентах получается простым умножением γ на 100. 3% пульсаций выходного тока означает, что присутствует переменная составляющая тока 3 А среднеквадратичного значения по сравнению с фактическим выходным током постоянного тока 100 А. Точно так же 3% пульсаций в выходном напряжении означает, что переменная составляющая напряжения 3 В (среднеквадр.) Присутствует по сравнению с фактическим выходным напряжением 100 В постоянного тока.

Формула коэффициента пульсации

Формула для коэффициента пульсаций дается как действующее значение и среднее значение на выходе выпрямителя.

Вывод формулы фактора пульсации

Формула коэффициента пульсации может быть легко выведена из ее определения. Согласно определению, нам нужно найти два параметра: действующее значение пульсаций, присутствующих в выходном токе или напряжении выпрямителя, и среднее значение на выходе выпрямителя за один период времени T. Для расчета среднеквадратичного значения пульсаций I _rms , сначала нам нужно найди рябь. Пульсация равна разнице между фактическим выходом минус ожидаемый выход постоянного тока.Таким образом,

Пульсация = i _L — I _dc = v _L — V _dc

Здесь i _L и v _L — выходной ток и напряжение через нагрузку, подключенную к клеммам выпрямителя. Аналогично, V _dc и I _dc — это среднее значение напряжения и тока нагрузки.

Давайте теперь найдем среднеквадратичное значение текущей пульсации. Хотя среднеквадратичное значение пульсаций напряжения также можно использовать для вывода формулы для коэффициента пульсаций, но здесь мы используем пульсации тока.

Поскольку коэффициент пульсаций равен отношению действующего значения пульсации к среднему значению на выходе выпрямителя, его формула принимает вид

.

Надежда, колебания и фактор пульсации ясны. Если у вас есть сомнения, напишите в поле для комментариев.

Что такое коэффициент пульсации? Коэффициент пульсаций полуволнового и двухполупериодного выпрямителей — pnpntransistor

здесь мы собираемся взять подробную статью, связанную с коэффициентом пульсации и его значением. В этой статье мы узнаем о , что такое коэффициент пульсации? и , как рассчитать коэффициент пульсации .мы также выведем уравнение для полу- и двухполупериодного выпрямителя Итак, давайте посмотрим,

Выпрямители обычно используются для преобразования сигнала переменного тока в электрический сигнал. Существуют различные типы выпрямителей, которые мы используем для выпрямления, такие как однополупериодный выпрямитель, двухполупериодный мостовой выпрямитель и т. Д. Все выпрямители имеют разную эффективность для применяемого входного сигнала переменного тока. В зависимости от выхода мы можем измерить КПД и коэффициент пульсации выпрямителя.

Что такое коэффициент пульсации?

Выход выпрямителя состоит из D.Компонент C и компонент A.C. Компонент переменного тока в выпрямленном выходе называется пульсацией. Эта составляющая переменного тока на выходе нежелательна и объясняет пульсации на выходе выпрямителя. Составляющая переменного тока в выходном напряжении выпрямителя называется напряжением пульсаций, а составляющая переменного тока в выходном токе — током пульсаций.

Определение коэффициента пульсации: Отношение среднеквадратичного значения. значение переменного тока компонент к постоянному току Компонент на выходе выпрямителя известен как коэффициент пульсации.

Коэффициент пульсации = среднеквадратичное значение составляющей переменного тока / среднеквадратичное значение составляющей постоянного тока

ТАК Р.F = I (переменный ток) / I (постоянный ток)

Коэффициент пульсации

очень важен для определения эффективности выхода выпрямителя. Чем меньше коэффициент пульсаций, тем выше эффективность выпрямителя. Чем больше коэффициент пульсаций, тем больше колеблющихся компонентов переменного тока присутствует в выпрямленном выходе.

Это в основном измерение пульсации, которое обозначает чистоту выпрямленного выхода. Таким образом, делается все возможное, чтобы уменьшить коэффициент пульсации. Здесь мы не будем обсуждать способы снижения коэффициента пульсации.

Здесь мы увидим, почему на выходе выпрямителя возникают пульсации?

Почему присутствует Ripple?

Когда выпрямление происходит с помощью схемы выпрямителя, невозможно получить 100% чистый выход постоянного тока. Некоторые колеблющиеся компоненты переменного тока всегда присутствуют на выходе выпрямителя. Схема выпрямителя состоит из диодов или тиристоров. Пульсация зависит от использования этих элементов в схеме выпрямителя.

Рассмотрим на примере однофазного двухполупериодного выпрямителя.Здесь мы используем четыре диода в цепи и получаем выходной сигнал, как показано на рисунке.

здесь мы ожидали от выпрямителя чистой формы выходного сигнала постоянного тока, но мы получаем некоторую пульсирующую форму волны переменного тока, которая называется пульсацией на выходе. Используя некоторый фильтр в схеме, мы можем получить почти форму сигнала постоянного тока и уменьшить пульсации на выходе.

Формула и вывод коэффициента пульсаций

Коэффициент пульсации выражается как отношение среднеквадратичного значения составляющей переменного тока к среднеквадратичному значению составляющей постоянного тока.

Итак, теперь мы выводим формулу коэффициента пульсации. Вывод коэффициента пульсаций можно легко получить, определив коэффициент пульсаций. Согласно известному нам определению, коэффициент пульсаций — это отношение среднеквадратичных значений переменного тока к среднеквадратичным значениям компонентов постоянного тока на выпрямленном выходе.

По Irms и Idc мы можем найти коэффициент пульсаций выпрямителя.

Здесь мы находим коэффициент пульсаций для полуволнового и двухполупериодного выпрямителя.

Коэффициент пульсаций для однополупериодного выпрямителя

Для полуволнового выпрямления,

Irms = Im / 2

Idc = Im / π

Коэффициент пульсации однополупериодного выпрямителя около 1.21 по выводу. Как вы можете видеть, выходное напряжение имеет гораздо большую составляющую переменного тока в выходном напряжении постоянного тока, поэтому полуволновой выпрямитель неэффективен при преобразовании переменного тока в постоянный ток

.

Коэффициент пульсаций для двухполупериодного выпрямителя

Для двухполупериодного выпрямителя,

Irms = Im / √2

Idc = 2Im / π

Это показывает, что на выходе двухполупериодного выпрямителя постоянный ток компонент больше, чем переменный ток.
компонент. Следовательно, пульсации на выходе будут меньше, чем у полуволнового выпрямителя.Для
по этой причине двухполупериодное выпрямление неизменно используется для преобразования переменного тока. в постоянный ток

Заключение

Надеюсь, вы знаете все о коэффициенте пульсации. Здесь мы подробно видим определение и почему они присутствуют в выходной цепи. Пульсации — это колебания на выходе выпрямителя, а коэффициент пульсаций необходим для измерения скорости колебаний выпрямленного выхода. Используя некоторые емкостные фильтры и другие фильтры, мы можем уменьшить пульсации выходного напряжения.

В большинстве схем выпрямителя используется конденсатор, включенный параллельно диодам, или тиристор, который работает как фильтр в схеме. Этот конденсатор помогает уменьшить пульсации на выходе выпрямителя. Здесь мы также увидели коэффициент пульсации полуволнового и двухполупериодного выпрямителей.

Надеюсь, вы найдете здесь все, что вам нужно. Если у вас есть какие-либо вопросы по этой теме, не стесняйтесь спрашивать в разделе комментариев.

Продолжить чтение

Полупериодный выпрямитель и полнополупериодный выпрямитель

Как уже известно, назначение выпрямителя — преобразование переменного тока (AC) в постоянный (DC). Это базовая единица любого источника постоянного тока. Конструкция выпрямителя и его пригодность для практического применения зависят от характеристик этого конкретного выпрямителя. Его характеристики включают среднеквадратичное значение, среднее выходное значение, коэффициент пульсации, пиковое обратное значение и так далее. После завершения процесса выпрямления генерируемый выходной постоянный ток состоит из некоторых составляющих переменного тока. Это указывает на то, что вывод не в чистом виде. Это измеряется с точки зрения коэффициента пульсации.Итак, здесь важная проблема — коэффициент пульсации выпрямителей.

Что такое коэффициент пульсации?

После процесса исправления, если сгенерированный выходной сигнал состоит из некоторых компонентов переменного тока, это называется пульсацией. Эти колебания измеряются с помощью коэффициента пульсации. Отношение между среднеквадратичным значением конкретных компонентов переменного тока, присутствующих на выходе, и наличием постоянного тока в этом конкретном сгенерированном выходе называется коэффициентом пульсаций и обозначается буквой «r».

r = I _rms / I _DC

Для любого выпрямителя для измерения его эффективности используется коэффициент пульсаций. Давайте обсудим информацию о коэффициенте пульсаций с двумя основными выпрямителями: полуволновым и двухполупериодным.

Введение в базовую модель полуволнового выпрямителя

Это базовая модель выпрямителя. В этом случае для выпрямления используется только один диод. Здесь только один цикл входа используется во время исправления, другой цикл блокируется.Следовательно, в схеме происходит потеря мощности. Базовая модель состоит из полупроводникового диода, включенного последовательно с питанием и нагрузочным резистором. Функциональные возможности и получаемый результат зависят от выбранного типа цикла: положительный или отрицательный.

однополупериодный выпрямитель

Если рассматриваемый цикл положительный, то в этом случае, в соответствии с основными функциями диода, он будет в прямом смещении, что позволяет прохождение тока в цепи. Он блокирует отрицательный цикл.Это называется положительным полуволновым выпрямителем. Единственное изменение, которое вносится, если необходимо учитывать отрицательный цикл, — это изменение направления подключенного диода. Затем оставшийся процесс остается прежним. Теперь его называют выпрямителем с отрицательной полуволновой фазой.

Однако генерируемый результат состоит из ряби. Этого можно избежать, подключив к нагрузке конденсатор. Этот конденсатор действует как фильтр и сглаживает выходной сигнал выпрямителя.

Полупериодный выпрямитель с конденсаторным фильтром

После подключения схемы к источнику питания, если подается положительный цикл, конденсатор становится достаточно заряженным и удерживает напряжение диода на пиковом значении, и после этого конденсатор имеет тенденцию к ухудшению нагрузка медленно из-за состояния обратного смещения в диоде.

Коэффициент пульсаций для базовой модели полуволнового выпрямителя

Как правило, коэффициент пульсаций для базового полуволнового выпрямителя составляет

r = I _{действующее значение} / I _DC

Среднеквадратичное значение переменного тока компонент на выходе определяется как

Irms = Im / 2

Значение постоянного тока выходной волны составляет

I _DC = Im / π

Значение I_rrms может быть получено с помощью

Irrms = √ (Irms) ² -I _DC ) ²

После подстановки значений и дальнейшего упрощения получается окончательное значение коэффициента пульсации как r = 1. 21

Коэффициент пульсации полуволнового выпрямителя с конденсаторным фильтром

После выпрямления конденсатор подключается к нагрузке для дальнейшего сглаживания. Этот конденсатор заряжается и разряжается. Это приводит к возникновению пульсаций напряжения. При подключении конденсаторного фильтра коэффициент пульсаций уменьшается.

Следовательно, коэффициент пульсаций для полуволнового выпрямителя с конденсаторным фильтром равен

r = 1 / (2√3 f R _L C)

Здесь ‘f’ обозначает частоту Волна постоянного тока, полученная после выпрямления в виде импульсов.Это то же самое, что и применяемая частота переменного тока. Исходя из выходного напряжения, значение коэффициента пульсаций можно оценить как

r = (Vrpp / 2√3) / (Vp — 0,5Vrpp)

Пиковое значение для выходного напряжения обозначается как Vp, а пиковое. к пиковому значению пульсации напряжения можно отнести Vrpp.

Введение в схему полнополупериодного выпрямителя

Главный недостаток полуволнового выпрямителя заключается в том, что он использует только один цикл во время выпрямления, что приводит к потере мощности. Это можно преодолеть с помощью двухполупериодного выпрямителя. В двухполупериодном режиме оба цикла используются для исправления. Следовательно, схема сводит к минимуму потери мощности. Полнволновой подразделяется на два типа.

(1) Трансформатор с центральным отводом

Здесь используется основной трансформатор с проводом в центре вторичной обмотки. Следовательно, он известен как трансформатор с центральным отводом. Два диода подключены параллельно резистивной нагрузке. Если положительная половина цикла используется в качестве входа, в этом случае диод D1 будет находиться в прямом смещении, тогда как D2 останется в обратном смещении.

Полнопериодный выпрямитель (с центральным отводом)

Если в этом случае рассматривается отрицательный цикл, один диод действует в прямом направлении, а другой — в обратном. Но используемый здесь трансформатор стоит дорого. Поэтому была разработана другая модель двухполупериодного выпрямителя.

(2) Полноволновой выпрямитель (мост)

Положительная и отрицательная половины входа используются здесь для выпрямления. В этом типе вместо трансформатора с центральным ответвлением выпрямитель спроектирован путем соединения четырех диодов по мостовой топологии.Диоды, подключенные по диагонали, имеют одинаковое смещение, а остальные два останутся смещенными в противоположную сторону. Следовательно, это называется мостовым выпрямителем.

двухполупериодный выпрямитель (мост)

Однако генерируемый выходной сигнал будет состоять из некоторых пульсаций на выходе. Это можно сделать более эффективным, подключив к нагрузке конденсатор для фильтрации выпрямленного выхода.

Коэффициент пульсаций полноволнового выпрямителя (одинаковый для обоих центральных отводов и моста)

Здесь коэффициент пульсаций равен

r = Vrrms / V _DC

Vrrms — это пульсация коэффициент размаха составляет

Vrms = √Vrms ² — V _DC ²

Vrms — это среднеквадратичное значение напряжения, равное

Vrms = Vm / √2

Выходное значение постоянного тока может быть задано как

V _DC = (2Vm) / π

При подстановке и решении результатов значение коэффициента пульсаций двухполупериодного выпрямителя r = 0. 483

Коэффициент пульсаций полнополупериодного выпрямителя с выводом конденсаторного фильтра

Здесь рассматривается форма выходного сигнала, сгенерированная в соответствии с характеристиками конденсатора, включенного в схему выпрямителя, для анализа коэффициента пульсаций двухполупериодного выпрямителя.

формы выходных сигналов двухполупериодного выпрямителя с конденсаторным фильтром

Полученный заряд конденсатора обозначается как

В среднеквадр. * C

Потери заряда на нем указываются как

I _dc * T ₂

Однако оба уравнения получения и потери приравниваются

Vrrms * C = I _dc * T ₂

Если рассматриваемый конденсатор или резистор фильтра достаточно велик, то

T2 = T / 2 = 1 / 2f

Тогда

Vrrms = Idc / 2fC

В соответствии с допущениями, считайте, что форма волны коэффициента пульсаций имеет форму треугольника

Vrrms = Vrrms / (2√3)

При подстановке известного значения Vrrms вышеприведенное уравнение можно переписать как

Vrrms = Idc / (4√3 fC)

Следовательно, согласно концепции закона Ома;

Idc = Vdc / RL

Тогда

Vrrms = Vdc / (4√3 fCRL)

(Vrrms) / Vdc = 1 / (4√3 fCRL)

Из приведенного выше Из уравнения ясно видно, что значение коэффициента пульсации в выходном сигнале обратно пропорционально значению конденсатора и резистора. Следовательно, из приведенного выше анализа очевидна необходимость схемы фильтрации после выпрямления выходного сигнала. Здесь анализируется важность конденсаторного фильтра. Аналогичным образом, можете ли вы сравнить конденсаторный фильтр с индуктивным фильтром и решить, какой из них лучше всего подходит?

Формула коэффициента пульсации — Электронная почта

Формула коэффициента пульсации

Что такое коэффициент пульсации?

Выход выпрямителя состоит из постоянного тока. компонент, а также файл a.c. компонент, который также известен как рябь.

This a.c. компонент является нежелательным и учитывает пульсации на выходе выпрямителя.

Эффективность выпрямителя зависит от величины переменного тока. компонент на выходе. Следовательно, чем меньше этот компонент
, тем эффективнее выпрямитель.

Отношение среднеквадратичных значений. значение переменного тока компонент к постоянному току компонент на выходе выпрямителя известен как коэффициент пульсации, то есть

Следовательно, коэффициент пульсации очень важен при определении эффективности выпрямителя. Чем меньше коэффициент пульсации
, тем меньше эффективный переменный ток. Компонентом и, следовательно, более эффективным является выпрямитель.

Получение коэффициента пульсации

По определению, эффективная или среднеквадратичная. значение общего тока нагрузки определяется по формуле:

Деля на I _dc , получаем

Коэффициент пульсации однополупериодного выпрямителя

При полуволновом выпрямлении,

Следовательно,

Отсюда ясно, что a.c. компонент превышает постоянный ток компонент на выходе полуволнового выпрямителя. Это приводит к большей пульсации на выходе. Таким образом, однополупериодный выпрямитель неэффективен для преобразования переменного тока в постоянный.

Коэффициент пульсации двухполупериодного выпрямителя

При двухполупериодном выпрямлении,

Понятно, что d. c. компонент превышает переменный ток компонент на выходе двухполупериодного выпрямителя.

Это приводит к меньшей пульсации на выходе двухполупериодного выпрямителя по сравнению с полуволновым выпрямителем.

Следовательно, двухполупериодное выпрямление неизменно используется для выпрямления преобразования.

Sasmita

Привет! Я Сасмита. В ElectronicsPost.com я преследую свою любовь к преподаванию. Я магистр электроники и телекоммуникаций. И, если вы действительно хотите узнать обо мне больше, посетите мою страницу «О нас». Узнать больше

Что такое коэффициент пульсации | Расчет коэффициента пульсации

Время, когда выходная мощность выпрямителя колеблется, называется пульсацией.Следовательно, этот коэффициент необходим для измерения скорости колебания разрешенного выхода. Это колебание можно уменьшить, используя конденсатор или другой тип фильтра.

Конденсаторы используются параллельно тиристору в большинстве схем, таких как выпрямители. В противном случае диод действует как фильтр в цепи. Этот конденсатор помогает уменьшить волну на выходе выпрямителя. В сегодняшней статье мы увидим, что такое коэффициент пульсации, а также его определение, расчет, его величина и использование RF — это полуволновой, двухполупериодный и мостовой корректоры.

Что такое коэффициент пульсации?

Выход выпрямителя обычно состоит из составляющей переменного и постоянного тока. Гофрированный можно определить как компонент переменного тока в разрешенном выходе. Компонент переменного тока на выходе против воли и также дает оценку импульса на выходе выпрямителя. В этом случае пульсации напряжения — это не что иное, как составляющая переменного тока на выходе выпрямителя. Точно так же гофрированный выходной ток представляет собой переменную составляющую.

Коэффициент пульсаций можно определить таким образом, что среднеквадратичное значение составляющей переменного тока является отношением среднеквадратичного значения составляющей постоянного тока на выходе выпрямителя. Что обозначается «γ». А формула РФ приведена ниже.

  (R.F) = действующее значение компонента переменного тока / среднеквадратичное значение компонента постоянного тока  

  R.F = I (AC) / I (DC).  

Это очень важно при определении эффективности выхода выпрямителя. КПД выпрямителя можно объяснить низким RF.

Коэффициент пульсации излишка — это не что иное, как колебания излишка компонента переменного тока, которые находятся в пределах решенного выхода.

По умолчанию расчет Ripple указывает на четкость выходных данных решения. Вот почему недостаточно усилий для уменьшения RF. Здесь мы не будем говорить о снижении RF, но поговорим о том, почему на выходе выпрямителя возникает пульсация.

Также читайте: Что такое SMPS | Принцип работы SMPS | Преимущества ИИП | Применение ИИП

Почему возникает рябь?

Всякий раз, когда выпрямление выполняется схемой выпрямителя, нет возможности получить выход постоянного тока. Некоторые переменные части переменного тока часто возникают на выходе выпрямителя. Схема выпрямителя может быть выполнена диодной. В противном случае волна от тиристора в основном зависит от того, какой из двух был использован при ее создании.

Пример однофазного двухполупериодного выпрямителя показан ниже. В этой схеме используются четыре диода. Таким образом, выходной сигнал выглядит следующим образом.

Здесь мы оценили точную мощность постоянного тока. Но из-за некоторой пульсации внутри выхода мы не можем ее получить, и это также известно как пульсирующая форма волны переменного тока.Мы можем получить почти форму сигнала постоянного тока, установив фильтр внутри схемы. Это может уменьшить рябь внутри вывода.

Вывод формулы фактора пульсации:

Согласно определению RF, ток полной нагрузки может быть выражен среднеквадратичным значением

I _RMS = √I ² _dc + I ² _ac

(или)

I _{переменного тока} = √I ² _{среднеквадратичного значения} + I ² _{постоянного тока}

Когда приведенное выше уравнение разделено с помощью IDC, мы получим следующее уравнение.

I _{ac /} I _dc = 1/ I _dc √I ² _rms + I ² _dc

Однако здесь Iac / Idc — это формула коэффициента пульсации

R.F = 1 / I _dc √I ² _rms + I ² _dc = √ (I _rms / I _dc ) ² -1

Читайте также: Компоненты электрических подстанций и их работа

Коэффициент пульсации полуволнового выпрямителя:

Для однополупериодного выпрямителя,

I _ср.кв. = I _м /2

I _{постоянного тока} = I _м / π

Как известно р.F = √ (I _rms / I _dc ) ² -1

Подставьте указанное выше I _rms & I _dc в приведенное выше уравнение, чтобы мы могли получить следующее.

R.F = √ (Im / 2 / I _м / π) ² -1 = 1,21

Здесь, из вышеприведенного вывода, мы имеем коэффициент пульсации 1,21 полуволнового корректора. Таким образом, очень ясно, что компонент переменного тока пересекает компонент постоянного тока внутри выхода полуволнового выпрямителя.Это приводит к дополнительному импульсу внутри выхода. То есть выпрямитель этого типа малоэффективен для преобразования переменного тока в постоянный.

Коэффициент пульсации полноволнового выпрямителя:

Для двухполупериодного выпрямителя,

I _{среднеквадратичное значение} = I _м / √ 2

I _{постоянного тока} = 2I _м / π

Как мы знаем, R.F = √ (I _rms / I _dc ) ² -1

Подставьте указанное выше I _rms & I _dc в приведенное выше уравнение, чтобы мы могли получить следующее.

R.F = √ (Im / √ 2 / 2Im / π) 2-1 = 0,48

Здесь мы можем узнать, что коэффициент пульсации двухполупериодного выпрямителя равен 0,48. Таким образом, это очень точный и ясный результат: на выходе этого выпрямителя составляющая постоянного тока выше, чем составляющая переменного тока. По этой причине эту модификацию всегда можно использовать при преобразовании переменного тока в постоянный.

Читайте также: Что такое обмотка двигателя | Типы обмоток двигателя | Расчет обмотки двигателя

Коэффициент пульсации мостового выпрямителя:

Коэффициент мостового корректора равен 0.482. Фактически, значение RF зависит в основном от волны нагрузки или выходного тока. Это не зависит от конструкции схемы. Таким образом, его значение будет одинаковым для мостовых преобразователей частоты, а также для устройств с центральной лентой, когда их форма выходного сигнала одинакова.

Эффекты пульсации:

На рынке есть некоторые инструменты, которые легко работают с Ripple, но некоторые чувствительные типы устройств, такие как audio Dio, а также тестовые источники могут работать неправильно из-за эффектов высокой пульсации. Волновые эффекты оборудования в основном обусловлены следующими причинами.

• Отрицательно влияет на чувствительный инструмент.
• Эффекты пульсации могут вызывать дефекты в цифровых схемах. Повреждение данных и неправильный вывод в логической схеме.
• Эффект пульсации может вызвать нагрев, который может повредить конденсатор.
• Эти эффекты инициируют звук для аудиосхем.

Заключение:

Из приведенной выше информации о коэффициенте пульсаций можно сделать вывод, что выпрямитель обычно используется для преобразования сигнала переменного тока в электрический сигнал.Точно так же на рынке доступны различные типы выпрямителей. Что может быть использовано для улучшений, таких как двухполупериодный выпрямитель, однополупериодный выпрямитель и мостовой выпрямитель.

Все они имеют определенные функции, предназначенные для применяемого входного сигнала переменного тока. Коэффициент коррекции и эффективность выпрямителя можно измерить на основе выходной мощности.

Понравился пост? Не могли бы вы поделиться им со своими друзьями?

Рекомендуемое чтение —

Что такое коэффициент пульсации и пульсации? Формула фактора пульсации

Что такое Ripple?

Когда форма волны переменного тока выпрямляется с помощью блока выпрямителя, выпрямленный выход не является идеально постоянным, а на выходе постоянного тока присутствует пульсирующая составляющая, называемая составляющими переменного тока .Пульсирующие компоненты, присутствующие в выходном постоянном напряжении, называются пульсациями напряжения, а пульсации постоянного тока называются пульсациями тока.

Причины пульсации на выходе постоянного тока?

Компоненты выпрямления, такие как диод, кремниевый выпрямитель, биполярный транзистор с изолированным затвором, вызывают на выходе постоянный ток пульсирующей природы. Пульсации на выходе постоянного тока нежелательны, однако полное их устранение невозможно. Да, мы можем значительно уменьшить пульсации, отфильтровав выпрямленное выходное напряжение постоянного тока.

Если мы наблюдаем выпрямленный выход постоянного тока двухполупериодного выпрямителя, выпрямленный выход постоянного тока не является полностью постоянным, а не выпрямленное постоянное напряжение или ток имеет компоненты переменного тока.

На выходе двухполупериодного выпрямителя есть пульсации. Среднее или постоянное напряжение уменьшается из-за пульсаций выпрямленного выходного напряжения или тока. Пульсации на выходе двухполупериодного выпрямителя меньше, чем пульсации, присутствующие в полуволновом выпрямителе.

Определение коэффициента пульсации Отношение среднеквадратичных значений. значение переменного тока компонент к постоянному току Компонент на выходе выпрямителя известен как коэффициент пульсации.

Коэффициент пульсаций — очень важный параметр для оценки эффективности выпрямителя. Более низкий коэффициент пульсаций показывает, что пульсации на выходе постоянного тока меньше и эффективность выпрямителя выше. Более высокий коэффициент пульсаций показывает, что в выпрямленном выходе присутствует больше колеблющейся составляющей переменного тока.

Формула коэффициента пульсации

Среднеквадратичное значение. Значение выпрямленного постоянного напряжения представляет собой векторную сумму составляющих переменного тока и составляющих постоянного тока на выпрямленном выходе.

Вывод формулы фактора пульсации

Выпрямленный выход не имеет чистой постоянной составляющей, но также имеет переменную составляющую. Компонент переменного тока, имеющийся в выпрямленном постоянном токе, снижает эффективность выпрямления. Ток нагрузки имеет как переменную, так и постоянную составляющую. Пусть ток нагрузки равен I _L , а ток нагрузки iL имеет как составляющую пульсаций переменного тока, так и составляющую постоянного тока (Idc).

Пульсация = iL– Idc = vL– Vdc

Здесь iL и vL — выходной ток и напряжение через нагрузку, подключенную к клеммам выпрямителя.