Выпрямление переменного тока

Вопрос по выпрямлению переменного тока:

обмотка проводом ПЭЛ-1.0,
железо сечением 3.0 х 2.7 см = 8.1 кв.см
- в режиме холостого хода:
переменное напряжение на вторичной обмотке 7.5 В,
после диодного мостика и емкости 4400 мкф постоянное напряжение 10 В
- при нагрузке при токе 2 А:
переменное напряжение на вторичной обмотке 7.0 В,
после диодного мостика и емкости 4400 мкф постоянное напряжение на нагрузке 6.4 В

Как это может быть, что постоянное напряжение
на нагрузке меньше переменного на обмотке?
Ведь постоянное напряжение после двухполупериодного выпрямления вычисляется как U- = 1.41 * U~
и для ~7 В переменного напряжения на входе выпрямителя с конденсатором фильтра должно быть 7 * 1.41 = 9.8 В постоянного напряжения!

Цитата:

---

Сообщение от Евгений Штерн

для ~7 В переменного напряжения на входе выпрямителя с конденсатором фильтра должно быть 7 * 1.41 = 9.8 В постоянного напряжения!

---

Только в режиме холостого хода, а если трансформатор нагружен номинально то
7 вольт минус падение на диодах.

Попробуйте поставить диоды с барьером Шоттки. А лучше увеличить напряжение на вторичке.

Во-первых, падение на двух (раз уж мост), включенных последовательно кремниевых диодах, - это около 1,2...1,4 В. Во-вторых, напряжение на конденсаторе при таких токах будет содержать заметную переменную составляющую (пульсации). Что в этой ситуации показывает вольтметр постоянного напряжения - это отдельный вопрос. Осциллограф дал бы точный ответ на Ваш вопрос.

Сказывается влияние выходного сопротивления трансформатора.
Без нагрузки форма выходного напряжения на выходе трансформатора синусоидальная и отношение эффективного и амплитудного напряжений действительно равно 1,4.
При работе трансформатора с большим выходным сопротивлением на выпрямитель с ёмкостным фильтром верхняя часть синусоиды искажается ( примерно как в амплитудном ограничителе ) и отношение амплитудного и эффективного напряжений становиться меньше чем 1,4 и приближается к единице.
Из-за этого у Вас и получилось расхождение между ожидаемым и полученными значениями напряжения.

Цитата:

---

Сообщение от KOLHOZNIK

у Вас и получилось расхождение

---

Нет здесь никакого расхождения. Здесь ещё трансформатор и фильт не полностью нагружен, а реально ещё меньше д.б. Не может постоянная составляющая на конденсаторе при нагрузке равнятся амплитудному значению. Она равна или если блок недогружен чуть больше эфективного напряжения (для sin)

Цитата:

---

Сообщение от RU3AX

Осциллограф дал бы точный ответ на Ваш вопрос.

---

Цитата:

---

Сообщение от KOLHOZNIK

Сказывается влияние выходного сопротивления трансформатора.
Без нагрузки форма выходного напряжения на выходе трансформатора синусоидальная и отношение эффективного и амплитудного напряжений действительно равно 1,4.
При работе трансформатора с большим выходным сопротивлением на выпрямитель с ёмкостным фильтром верхняя часть синусоиды искажается ( примерно как в амплитудном ограничителе ) и отношение амплитудного и эффективного напряжений становиться меньше чем 1,4 и приближается к единице.
Из-за этого у Вас и получилось расхождение между ожидаемым и полученными значениями напряжения.

---

А почему выходное в данном случае большое? Вроде и уменьшение напряжения на обмотке под нагрузкой не такое уж большое, и сечение железа для данной мощности нормальное.

Но, в любом случае, осциллограф бы дал однозначный ответ...

Цитата:

---

Сообщение от RU3AX

А почему выходное в данном случае большое? Вроде и уменьшение напряжения на обмотке под нагрузкой не такое уж большое, и сечение железа для данной мощности нормальное.

---

вольтметр на трансе показывает эфективное значение, конденсатор выпрямителя заряжается до амплитудного.
ток через диоды от транса течёт только на вершине синусоиды из-за чего она искажается и верхушка синусоиды ограничена, далее см. пост от 13:43.

Цитата:

---

Сообщение от Женя

Не может постоянная составляющая на конденсаторе при нагрузке равнятся амплитудному значению

---

конденсатор достаточно большой ёмкости заряжается именно до амплитудного значения, другое дело , что амплитудное значение у искажённой синусоиды ненамного отличается от эффективного.

А какой диаметр провода на вторич. обмотке?

Цитата:

---

Сообщение от KOLHOZNIK

конденсатор достаточно большой ёмкости заряжается именно до амплитудного значения

---

При холостом ходе.

Цитата:

---

Сообщение от KOLHOZNIK

конденсатор достаточно большой ёмкости

---

Он и заряжается дольше и под нагрузкой может и не успеть

Цитата:

---

Сообщение от KOLHOZNIK

до амплитудного значения

---

Постоянная времени "С" фильтра "R" нагрузки не такая уж здесь большая ~15 милисекунд.

Спасибо всем!
Синусоида искажается незначительно по сравнению с холостым ходом,
диаметр провода вторичной обмотки 1 мм,
выходное сопротивление вторичной обмотки небольшое, т.к. переменное
напряжение на ней меняется от 7.5 до 7.0 В при изменении тока нагрузки
от 0 до 2 А:
R = 0.5 / 2 = 0.25 Ом.
Получаем при 2А:

7.0 (вых. втор. обм.) * 1.4 - 1.2 (падение на диодах) = 9.8 - 1.2 = 8.6 в
а вовсе не 6.3 в!

Цитата:

---

Сообщение от Евгений Штерн

Спасибо всем!
Синусоида искажается незначительно по сравнению с холостым ходом,
диаметр провода вторичной обмотки 1 мм,
выходное сопротивление вторичной обмотки небольшое, т.к. переменное
напряжение на ней меняется от 7.5 до 7.0 В при изменении тока нагрузки
от 0 до 2 А:
R = 0.5 / 2 = 0.25 Ом.
Получаем при 2А:

7.0 (вых. втор. обм.) * 1.4 - 1.2 (падение на диодах) = 9.8 - 1.2 = 8.6 в
а вовсе не 6.3 в!

---

Все это хорошо. Остается вопрос - форма сигнала на выходе. Оно ведь точно не постоянное.

Ну и самое главное - это то, что при такой нагузке конденсатор просто не может зарядиться до амплитудного значения. Представьте себе для простоты, что эквивалентное сопротивление диода 1 Ом, а сопротивление нагрузки 3 Ома. Ни при каких обстоятельствах конденсатор не зарядиться до амплитудного значения напряжения, а только до 75 процентов. Т. е. диод не только элемент "вычитающий" 0,7 В, но и резистор, который влияет на временнЫе процессы в выпрямителе.

Дальше - хуже. Конденсатор еще между периодами и разряжается, поэтому вольтметр постоянного тока покажет значение меньше, чем это максимальное. Насколько? С ходу сказать трудно - зависит от того, как он обрабатывает сигнал. Обычный стрелочный синтегрирует и (очень грубо) покажет максимальное минус половину пульсаций...

Повторяю - это грубо, но объясняет неидеальной ситуации.

Пример. Недавно я обмерял обычный ВЧ детектор (однополупериодный выпрямитель). Так вот - напряжение на конденсаторе стало приближаться к 1,41 от амплитудного только, когда я измерил его вольтметром с входным сопротивлением 15 МОм. Получилось 1,39 ! А при 1 МОм в тех же условиях оно было где-то в районе 1,3 от амплитудного.