Teoreettisesti: Jos syötetään 230 V (ei muuntajaa) neljän diodin kokoaaltotasasuuntaajan ja/tai yhden diodin puoliaaltosuuntaajan läpi ja mitataan mittarilla AC ennen ja DC jälkeen suuntauksen, mitä mittaukset näyttävät? Entä kun kokoaaltosuuntaukseen lisätään konkka.
Olisin iloinen jos laskutoimitukset saisin näytille. Diodien jännitehäviötä ei tarvitse ottaa huomioon.
Kiitos kiitos kiitos :)
Olisin iloinen jos laskutoimitukset saisin näytille. Diodien jännitehäviötä ei tarvitse ottaa huomioon.
Kiitos kiitos kiitos :)
Vastaukset 16
Vanhimmat
Se riippuu ihan mittariyksilön ominaisuuksista mitä se näyttää sykkivällä tasajännitteellä. Konkan kanssa mittari näyttää käytännössä samaa kuin vaihtojännitteen huippuarvo.
Eikö koulutehtävät pitäisi ratkoa itse eikä huudella kavereita apuun kun perusteet jää kuitenkin sitten selvittämättä! Siksi niitä laskutoimituksia saat harjoitella itse.
Tähän ei vaan tunnu löytyvän mitään selkeää vastausta, vaikka kaikki oskilloskoopit summuut mittarit ja rakentelut piirilevyille on jo käyty läpi. Miten voi harjoitella laskutoimituksia jos niitä ei opeteta. Paraskin opettaja.
En tiedä mitä oikein haet, mutta vaihtojännitteen tehollisarvo on huippuarvo jaettuna neliöjuuri kahdella. Joten kokoaaltotasasuunnatussa on sama tehollisarvo kuin vaihtojännitteelläkin. Ja puoliaaltotasasuunnatussa vain puolet siitä. Nämä siis ilman konkkaa.
Jännitteen tehollisarvo on puoliaaltotasasuunnattuna puolet vaihtojännitteen huippuarvosta, ei siis puolet vaihtojännitteen tai kokoaaltotasasuunnatun tehollisarvosta, kuten vastauksestasi voisi ymmärtää.
Helpoin noita on ajatella vastukseen syntyvän tehon kautta. Kokoaaltotasasuuntaus vain kääntää negatiivisen jännitteen samaksi positiiviseksi eli muuttaa virran suunnan, mutta ei voimakkuutta -> sama jännitteen tehollisarvo (teholisarvo tarkoittaa sitä tasajännitettä, joka tuottaisi vastukseen saman tehon). Puoliaaltotasasuuntauksessa taas jännite ja siten virta on nolla negatiivisen puolikkaan aikana, joten teho vastukseen on puolet ajasta nolla ja puolet sama kuin vaihtojännitteellä. Keskimäärin teho on siis puolet, jolloin jännitteen tehollisarvo on jaettava neliöjuuri kahdella, koska teho riippuu jännitteen neliöstä.
Ei pidä paikkaansa. kondensaattori lataantuu vaihtojännitteen huippuarvoon suuruisen tasajännitteeseen riippumatta onko tasasuuntaus puoli vai koko aaltoinen. Puoli tasasuuntaan tarvitaan suurempi kondensaattori kuin koko aalto.
Tuo oli ilman kondensaattoria.
Jotta päästään kondensaattorin kanssa huippuarvoon, pitää kondensaattorin olla varsin suuri (tai kuorman pieni) ja lisäksi häviöiden hyvin pieniä kaapeleissa, mahdollisessa muuntajassa ja tasasuuntauksessa, sillä kondensaattoriin tulee varsin suuri virtapiikki vaihtojännitteen ollessa huippuarvossaan.
Käytännössä ilman kuormaa kondesaattorilla päästään huippuarvoon ja kuormaa kasvatettaessa jännite laskee.
Ac huippuarvosta on vähennettävä diodin kynnysjänniteet.
Vähennyksen jälkeen jaettuna neliöjuuri 2 on tehollisarvo.
Kokoaaltotasasuuntauksen jälkeen on sykkivää tasajännitettä ja kondensaattori vähentää hurinaa.
Kondensaattorin mitoitukseenkin oli joku laskukaava mutta ei nyt muistu mieleen.
Vastahan aloittaja pääsi sanomasta ettei diodien jännitehäviöitä tässä tarkastelussa huomioida :D
olisikohan sitten jokin parempi laskutapa tähän että mitä se mittari oikein näyttää tasasuuntauksen jälkeen?
Siis 230 V AC:n TEHOLLISarvo on 230 V.
HUIPPUarvo on sqrt(2) * 230 = n. 325 V.
Kokoaaltotasasuuntaus ei muuta tehollisarvoa lainkaan, mutta kääntää negatiiviset puoliaallot positiivisiksi.
Puoliaaltotasasuuntaus leikkaa negatiiviset puoliaallot kokonaan pois. (tästä muuten sähkönjakeluyhtiön jakelumuuntajat eivät tykkää, kun kuormassa on DC -komponentti).
Eli puoliaaltotasasuuntauksen jälkeen puolet ajasta tehollisarvo on 230 V (ja huippuarvo 325 V) ja toisen puolen ajasta molemmat ovat 0 V.
Koko ajalle laskettu tehollisarvo onkin mielenkiintoinen laskettava !
Väitän, että tulos EI OLE 115 V tehollisarvona.
Mieti, miten vastus käyttäytyy (vaikka jätettäisiinkin huomiotta se, että vastuksen resistanssi muuttuu lämpötilan funktiona).
Koska U = RI ja P = UI, niin P = U*U / R
Eli kun jännite kaksinkertaistuu, teho nelinkertaistuu.
Joku joskus järkeile, että kun 115V jenkkisähköverkkoon suunniteltu laite tuodaan Suomeen, sen voisi liittää Suomessa sähköverkkoon leikkaamalla diodilla negatiiviset puoliaallot pois.
MUTTA: jännitteen tuplaaminen 115V -> 230 V nelinkertaistaa tehon, ja "diodilla negatiiviset puoliaallot pois" puolittaa tehon.
Mutta kun nelinkertaisen puolitat, jää silti jäljelle kaksinkertainen.
Eli jos sähkövastuksessa lukee "1000W, 115V", niin sellaisenaan 230V verkossa lämpöteho on 4000W, ja diodilla puolitettuna 2000W, eli tupla verrattuna suoraan jenkkisähköön kytkemiseen.
Toinen asia on vielä se, että jos lämpövastuksessa lukee "1000W, 115V", niin sen eristykset saattavat pettää 230V jännitteellä, mistä seuraa sähköiskun vaara.
Mutta siis jos tasasuuntaan 230V AC, niin sykkivän tasajännitteen huiput ulottuvat 325 V tasolle.
Jos kondensaattori on riittävän iso suhteessa kuormitukseen, niin kondensaattorissa vaikuttava jännite on enimmillään tuon 325V, ja kuormituksesta riippuen alenee jonkun verran ennen seuraavaa AC -jännitteen huippua.
Suomessa noita huippuja tulee 100 kpl sekunnissa (kokoaaltotasasuuntaus) tai 50 kpl sekunnissa (puoliaaltotasasuuntaus).
Huomaa: Jakelujännitteen normi on käsittääkseni 230V AC +- 10%.
Eli periaatteessa Suomessa pistorasiasta otettavan vaihtojännitteen todellinen jännite pitäisi pysyä välillä 207V .. 253 V.
Sitä en tiedä, millaisia piikkejä sähköverkkoon syntyy kun esim. jostain suuritehoisesta laitteesta katkaistaan virta.
Mutta tuolla 253V laskettuna huippu onkin jo 358 V.
Eli tuossa käytettävän kondensaattorin jännitekesto pitäisi olla vähintään 400V, jos noihin piikkeihin haluaa varautua niin ehkä 450V kestäisi paremmin.
Tai sitten piikit pitäisi oikosulkea jollain kytkennällä, joka päästää 230V ja jopa 253V läpi, mutta oikosulkee vielä tätäkin korkeammat jännitteet.
katso myös:
http://huhtama.kapsi.fi/ele/index.php?si=miljoona.sis
Tässä muuten syy, miksi monet kiinalaiset LED lamput hajoavat käytössä:
Niissä on tasauuntauksen jälkeen 250V konkka.
> Koko ajalle laskettu tehollisarvo onkin mielenkiintoinen laskettava !
Väitän, että tulos EI OLE 115 V tehollisarvona.
>
Jos kokoaaltosasasuunnatun jännitteen tehollisarvo ilman konkkaa on 230 V, niin puoliaaltotasasuunnatun jännitteen tehollisarvo puolet huippuarvosta eli 162,63 V. Tämä jännite tuottaa tasan puolet siitä tehosta jonka kokoaaltotasasuunnattu tuottaisi.
"Puoliaaltotasasuuntaus leikkaa negatiiviset puoliaallot kokonaan pois. (tästä muuten sähkönjakeluyhtiön jakelumuuntajat eivät tykkää, kun kuormassa on DC -komponentti)."
Eivät tykkää kyllä siitäkään, jos on kokoaaltotasasuuntaus ilman PFC-korjausta (Power Factor Correction). PFC taitaa olla pakollinen isompitehoisissa virtalähteissä.
Mutta ajatelkaapa nykyisin, kun kuormana alkaa olla tuhansittain energiansäästö- ja led-lamppuja. Niissähän on kokoaaltotasasuuntaus ja tuskin mitään PFC-piiriä. Passiivinen PFC ei mahdu ja aktiivinen nostaa tuotantokustannuksia. Jotkut sähköyhtiöt ovat alkaneet veloittaa kuluttajiakin loistehosta.
Sinikäyrän integrointiin tuo menee joka tapauksessa.
Jos DC-mittari näyttää jännitteen keskiarvoa, niin aloita integroimalla sini välillä 0...pii/4, eli laske sinikäyrän ja t-akselin välinen pinta-ala neljännesjakson ajalta.
Jos DC-mittari näyttää jännitteen tehollisarvoa, niin sitten integroi sin^2.
Puoliaaltotasasuuntauksessa noita neljännesjaksoja otetaan huomioon kaksi, kokoaaltotasasuuntauksessa neljä.
Sinin integraalifunktio on cosini. Sin^2 integrointi kannattaa katsoa matikan oppikirjasta. Kyllä se siitä lähtee ihan mukavasti.
Varmaan joku Ohman innoissaan laskee matikkapalstalla tuloksenkin kaikkine välivaiheineen valmiiksi, jos sojotat kysymyksen sinne.