Tasasuuntaaja ottaa sisään vaihtojännitettä ja antaa ulos suodatettua tasajännitettä. Kuormavastusta R voidaan syöttää molemmilla jännitteillä. Mikä on tasasuuntauksen hyötysuhde, jos oletetaan ideaalinen, häviötön diodisilta.
Tasasuuntauksen hyötysuhde
Anonyymi
432460
0Äänestä
Muut lukivat myös
Ketjusta on poistettu 3 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
- Tekisin SINUT ONNELLISEKSI NAINENMutta EHKÄ onni EI OLE mitä HALUAT.
- Mitähän sitä...Tsuumailin vähän muuallekin välillä ja törmäsin ajatuksiin, että miehen tulee suojella naista kaikelta pahalta. Mutta yhtään ei oltu eritelty mitä se kaikki paha on, jolta suojella. Jotenpas kysynkin kyselyikäni kyselyn…
- Hävettävä käytösHävettääkö sinua jokin?
- Kuka murtautu illalla kipparilleJotaki hampuusia kannettu ambulanssiin ja kipparin iso ikkuna palasina..Mitä tapahtunu??
- Kuvittelin että oltiin läheisempiäYstäviä, tavallaan. Mutta ei sitten oltukaan sun näkökulmasta. Pettymys, mutta totun kyllä asiaan vähitellen.
- Susilauma KorkatissaKahdeksan suden lauma käynyt repimässä Hankosen Antin lampaat Korkatissa torstain vastaisena yönä. Mahtavaa luonnon Monimuotoisuutta. ViherVasemmisto ja Greenpeace kiittää.
- Myönnä poisLoukkaannuit mulle silloin aikoinaan? Ne viestit, väärinymmärrykset, kaikki. Miehelle
- Omapahan on vikasi jos jää loppuelämän romanssi välistä kun haluat olla itsepäinen jääräJa tuomita, jotain mitä et kykene ymmärtämään, antamatta edes mahdollisuutta, vaikka olen tehnyt parhaani elämäni edistämiseksi ja oikeasti yrittänyt!! Itken tyynyyn... tuskin edes yhtä vuotta ilman itsetuhoisia ajatuks…
- Tule sunnuntaina juna-asemalleKello kymmenen aikaan, tavataan siellä. Ainoa ja viimeinen tilaisuus tavata. Jos et tule niin et enää koskaan näe minua. En halua kirjoitella mitään, en halua kuulla selityksiä. Haluan tavata.
- Onko se sinun mielestäsiminun syyni, että tilanne on se mikä se on? En tiedä. Toisaalta, en pysty uskomaan että millään minun tekemisilläni olisi ollut juurikaan merkitystä.
- kunnioitan tahtoasiEn tule sinua enää lähestymään.
- Eiköhän tämä ole jo tässäParivuotta hukkaan heitetty.
- Onko tarkoitus ottaa ihmisten eläkevarat valtion käyttöön?Vai mistä tässä eläkeiän nostossa hamaan tappiin on kyse? Eihän moni sitten saisi käytännössä eläkettä koskaan vaikka eläkemaksuja koko elämänsä olisi maksellutkin.
- Mitä enää haluat??Tätä on kestänyt liian kauan!
- Perjantai jälleen bläähViikonloppuna sataa, mitä meinaatte tehdä? Pian on syyslomakin, suunnitelmia tähän säähän? Mulla olis pihahommaa vielä, mutta en helvetissä mene sateeseen kastumaan. Kasvoi vähän kyr*äkin otsaan kelin takia. Eikö nyt vo…
- Tiedätkö yhtäkään näistä "julkkiksista"? Elämäni biisi vieraslista la 10.10. hämmästyttääElämäni Biisissä on totuttu näkemään suomalaisia julkisuuden henkilöitä, jotka ovat koko kansalle tuttuja. Vieraita on ollut mm. viihteen, taiteen, tieteen, urheilun, politiikan ja kulttuurin saralta. Jos on ollut koko …
- Haluan sanoa sulle miesEttä pysytään molemmat pois täältä palstalta. Maltetaan olla pois, koska olosi on silloin parempi. Minä en kirjoittele enää, joten voit unohtaa tämän. Ottaisitko minuun yhteyttä muuta kautta, jos haluat. Olisin onnessan…
- Paras paikka asua?Mikä olisi paras paikka asua Suomussalmella,kun ulkopaikkakuntalainen sinne muuttaa. Suomussalmen kk viehättää, mutta olisiko Ämmänsaari parempi ja mikä alue siellä? Nyt saa kehua ja haukkua, mutta apuja päätöksentekoon…
- Vappu Pimiä lataa suorat sanat MasterChef-kritiikistä: "Tee niin tai näin, niin se on aina..."Vappu Pimiä liittyi viime MasterChef Suomi -kaudella arvovaltaiseen tuomaristoon. Pimiän rinnalla tuomaroivat Helena Puolakka ja Henri Alén. Pimiä toi tuomarikolmikkoon näkemystä ja kulmaa huippuravintoloiden keittiöide…
- Oon haaveillut vaan susta...Sinkku oon ollut kokoajan...
Vastaukset 43
Vanhimmat
Siis kokoaaltotasasuuntaus ja mahdollisimman korkeaksi vakiojännitteeksi suodatettu ulostulo.
Kuten tuolla toisessa keskustelussa näytettiin, niin isolla kondensaattorilla suodatettuna tasajännite saadaan nousemaan jopa yli vaihtosähkön tehollisjännitteen. Eli samaan vastukseen saa tasasuunnattuna tehoa enemmän kuin mitä saa vaihtosähköllä.
Häviöttömän tasasuuntauksen hyötysuhde on 100 prosenttia.
Ideaalisella diodilla tarkoittanet diodia, jolla ei ole lainkaan kynnysjännitettä eikä resistanssia ja induktanssia.
Joo, diodi on ideaalinen.
Kysymys koskee suodatuksen vaikutusta.
Ideaalinen puoliaaltotasasuuntaaja suodattaa pois nollan toisella puolella olevan jännitteen.
Varsinaiset vaihtojännitesuodattimet ovat oma lukunsa. Niitähän käytetään esimerkiksi kaiuttimien taajuussuodattimissa ohjaamaan vaihtojännite halutuille elementeille.
https://fi.wikipedia.org/wiki/Elektroniikan_suodattimet
Kuormavastukseen+saadaan+eri+määrä+tehoa,+jos+sitä+syötetään+suoraan,+mikä+ei+välttämättä+ole+kotitehtävän+"oikea"+vastaus.+Jos+kaikki+komponentit+ovat+häviöttömiä+niin+hyötysuhde+on+tietenkin+100%.
Syynä+tehon+määrän+muutokseen+ei+ole+se,+että+tasasuuntauksessa+ja+suodatuksessa+käytetyt+komponentit+aiheuttaisivat+häviöitä+vaan+se,+että+suodatuksessa+on+pakosti+oltava+mukana+induktanssia+tai+kapasitanssia+ja+tasasuuntaajakin+voi+olla+jännitteen+kertoja.
Jos+tehoa+syötetään+suoraan+niin+vastuksen+R+kanssa+sarjassa+on+vaihtojännitelähteen+sisäinen+impedanssi+Z.+Nämä+yhdessä+määräävät+vastuksen+läpi+kulkevan+virran+I+=+U/(R+Z)
Jos+tehoa+syötetään+tasasuuntauksen+ja+suodatuksen+kautta+niin+vastuksen+R+näkemä+jännite+riippuu+suodattimen+tarkasta+rakenteesta.+Mietipä+mitä+tapahtuu+jos+tasasuuntaajana+onkin+häviötön+jännitteen+tuplaaja+tai+kymmenkertaistaja.
Olkoon+vaihtojännite+U0+sin(wt).+
Jos+vastusta+R+syötetään+tuolla+jännitteellä,+niin+teho+P1=(U0/sqrt(2))^2/R.+
Tasasuunnatun+ja+suodatetun+jänitteen+keskiarvo+on+U0*2/pii.+Kun+tällä+syötetään+vastusta+R,+niin+teho+P2=+(U0*2/pii)^2/R.
Tehojen+suhde+eli+hyötysuhde+on
r+=+P2/P1+=+(2/pii)^2+/+(1/sqrt(2))^2+=+0.81
Minne+häviää+19+%+tehosta+?+Tätä+pähkäilen.
Tehoa ei häviä mihinkään.
Kyllähän häviöteho on yleisesti käytetty termi. Mutta energia ei häviä. Se vain muuttaa muotoaan.
Pieni vihje: Yhdistelmä jännitelähde tasasuuntaaja suodatin kuorma ottaa enemmän virtaa kuin yhdistelmä jännitelähde kuorma. Tuo ottovirta ei myöskään ole sinimuotoista vaan kulkee ainoastaan jännitteen huippuarvojen kohdalla ladaten tuollon kondensaattoria. Aikanaan isoissa suodatetuissa virtalähteissä jouduttiin rajoittamaan kytkentähetkellä kulkevaa syöksyvirtaa, joka johtui suodattimen kondensaattoreiden latautumisesta.
Tasasuuntaajan läpi ei kulje virtaa ennenkuin jännitelähteeltä tuleva jännite ylittää suodattimen kondensaattoriin varatun jännitteen. Ja kun tuo jännite taas alittuu niin ideaalisen tasasuuntaajan läpi kulkeva virta putoaa äärett ömän nopeasti nollaan.
Hakusana full wave rectifier ripple current.
Kun tasasuuntaaja syöttää tehoa kuormaan ilman suodatinta niin virta seuraa jännitettä suoraan. Kun välissä on suodatin niin tasasuuntaajan pitää samaan aikaan syöttää virtaa sekä kuormaan R että sen rinnalla olevaan suodatuskondensaattoriin. Tasurin ottama virta siis kasvaa suodatuksen vaatiman lisävirran vuoksi.
Energia on teho kertaa aika. Jos tehoa häviää, niin häviää energiaakin.
Iso vihje: aloittaja kirjoitteli häviöttömästä ideaalipiiristä.
Olet ymmärtänyt asian väärin.
Ei tasasuunnatun tehon jännite ole vaihtojännitteen keskiarvo, haan tehollinen keskiarvo.
Tehohukka liittyy muihin tekijöihin, teoriassa jännitteen suunnanmuutos ei vaikuta tehoon.
Yleisesti käytetään kerrointa 0,9003 minkä verran kokoaaltotasasuuntaus hävittää läpäisytehoa verrattun mikä olisi vaihtosähköllä.
Olen+ymmärtänyt+niin,+että+kokoaaltotasasuunnattu+suodattamaton+jännite+koostuu+siniaallon+puolikkaista.+Näistä+laskettu+tehollinen+arvo+on+sama+kuin+alkuperäisen+vaihtojännitteen+tehollinen+arvo.+OK,+ei+ongelmaa.
Jos+sitten+tuo+puolikkaista+koostuva+jännite+tasoitetetaan+eli+keskiarvoistetaan+suodattamalla,+niin+näin+saadun+keskiarvojännitteen+samaan+vastukseen+antama+teho+on+vain+tekijällä+0.81+eli+19+%+pienempi.
Mihin+perustuu+se,+että+tuo+tasoitettu+(suodatettu)+jännite+onkin+sama+kuin+alkuperäisen+vaihtojännitteen+tehollinen+arvo.
Ideaalipiirissä ei yleisesti ole tehohäviöitä.
Jännitteen keskiarvo on vain laskennallinen siniaallon keskiarvo, se ei liity mitenkään tehoon ! ! !
No mitä sieltä virtalähteen tasavirtapuolelta mittari näyttää, jos syöttöpuolella on vaihtojännite, jonka tehollinen arvo on vaikkapa 12 V.
Mee nukkumaan.
Aikaisemmin trollit olivat matikka- ja fysiikapalstalla harvinaisia. Mutta ajat muuttuu, näköjään.
Vielä isompi vihje: Niin kirjoitin minäkin häviöttömästä ideaalipiiristä.
Vänkääjä ei nyt ymmärrä, että ilmiö tapahtuu nimenomaan häviöttömässä ideaalipiirissä. Häviötön suodatinkondensaattori ei häviöttömän tasasuuntaajan ulostulon rinnalle kytkettynä hukkaa tehoa mutta antaa suotimen lähdössä ulospäin enemmän tehollista jännitettä ja vähemmän tehollista virtaa kuin mitä tasasuuntaajan sisääntuloon menee. Se toimii impedanssin muuntimena.
Tehoa laskettaessa pitää huomioida niin jännite kuin myös virta. Suodatin muuttaa sekä jännitettä että virtaa. Näytät itse huomioineesi vain jännitteen olettaen virheellisesti virran pysyvän suodatuksesta huolimatta samana, missä kohdassa virhe tapahtuu. Virta nimittäin muuttuu diodien ja suodatuksen yhteisvaikutuksen vuoksi sekä voimakkuudeltaan että aaltomuodoltaan.
Tämäkin alkaa kuullostaa ihan "avustusanomuksen" tyyliseltä vänkäämiseltä.
https://keskustelu.suomi24.fi/t/17035856/avustusanomus-
Mittari ei näytä mitään järkevää arvoa, koska sen skaalaa ei ole todennäköisesti kalibroitu sykkivälle tasajännitteelle.
Ideaalipiirejä ei ole yleisesti kaupasta ostettavissa.
On oleellista millä se tasasuunnattu jännite suodatetaan.
Kondensaattorilla jännite saadaan jopa nousemaan, tosin ottovirta verkosta ei ole enää sinimuotoista.
Kun suodatus tehdään induktanssilla, jännite ei nouse vaan asettuu keskiarvon tasolle.
Aloitus liittyy suoraan hetki sitten alkaneeseen keskusteluun vaihtovirran tehollisarvosta:
https://keskustelu.suomi24.fi/t/17073168/vaihtosahkon-keskiarvo-ja-tehollisarvo
Tämän keskustelun avaaja haluaa keskustella siitä miten suodatuksen lisääminen vaikuttaa tasasuunnattuun sähköön.
Elektronisten kytkentöjen ihmettelijöille suosittelen tätä ilmaista ja varsin helppokäyttöistä spice-simulointiohjelmaa, jolla voi mitata virtuaalisesti jännitteet ja virrat haluamistaan kohdista kytkentöjä.
https://www.analog.com/en/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html
Spice on alun perin julkaistu joskus 1970 - luvun alussa. Tässä ilmaisversiossa kytkennnän voi halutessaan piirtää hiirellä.
" Tasasuuntaaja ottaa sisään vaihtojännitettä ja antaa ulos suodatettua tasajännitettä. "
Väärin.
Tasasuuntaaja ei suodata antojännitettään mitenkään.
Kun lisätään suodatuskondensaattori antojännitteeseen, eivät mitkään jännitteen keskiarvon tai tehollisarvon laskentakaavat tasajännitteelle enää päde.
Tarkoitin tuolla koko "mokkulaa" sudattimineen, kuten PC virtalähde. Sisään muuntajalla muunnettu vaihtojännite ja ulos suodatettu tasajännite.
Yksinkertaisin suodatin on RC-suodatin. Konkan rinnalle tulee sitten kuormavastus Rk. Jos pannaan pelkkä konkka, niin R edustaa vain johdon vastusta muuntajalta konkalle. Näin ennen tehtiin omatekoisissa virityksissä. Tarvitaan iso konkka, jotta suodattimen aikavakio (RC) saadaan riittävän pitkäksi. Jos R kasvatetaan, niin pärjätään pienemmällä konkalla. Silloin kuitenkin häviöteho R:ssä kasvaa.
RC-suodatin suodattaa diodisillan kautta tulevat siniaallon puolikkaat tasajännitteeksi, joka vastaa puolikkaiden aritmeettista keskiarvoa, jos R/Rk on riittävän pieni. Konkan navoissa näkyy tämä suodatettu jännite ja se syöttää kuormavastusta Rk.
RC-suodatin ei ole mikään häviötön komponentti eli sitä koskevat jutut roskakoppaan.
Ei sellaista ole kukaan tässä ketjussa väittänyt. Pysyisit vain siellä ilimanpilluu-palstalla, trolli.
Nettisadisti+97%-silkkaapaskaa+joutuu+kerjäämään+huomiota+täältä+fysiikan+puolelta+kun+sen+pääasiallinen+viihdyke+eli+ilmastonmuutos+-+palstan+alipainehitsari+pitää+kirjoitustaukoa.+Joutuu+siis+hankkimaan+tyydytyksensä+muulla+tavalla.+Tuo+nimenomainen+trollin+yritelmä+on+tunnistettavissa+yhden+rivin+mukahauskoista+kommenteista.
APH on taas kirjoitustauolla joten odotettavissa "hauskoja" kommentteja.
Otetaan 1 V vaihtojännite, jolle kulmataajuus w=1, jolloin U(t)=sin(t).
(sin(t) integraali puolijakson (pii) yli)/pii on 2/pii=0.637. Eli ideaalinen suodatettu tasajännite on tuon verran. Tasajännitteellä ( U(t)=vakio) se on myös jännitteen tehollisarvo ( P=U^2/R).
Suodattamattoman jännitteen U(t) tehollisarvo on sqrt((integraali sin(t)^2 puolijakson yli)/pii). Se on sqrt(0.5)=0.707.
Tasasuunnatun ja suodatetun jännitteen tehollisarvo on tekijällä 0.901 pienempi. Samaan vastukseen saadaan tasasuunnattuna tekijällä 0.901^2 = 0.81 pienempi teho.
Kyse ei ole hyötysuhteesta. Ideaalisin oletuksin energiaa ei häviä mihinkään. Tasasuunattu virtalähde ottaa verkosta tekijällä 0.81 ( 0.637^2/0.707^2) pienemmän tehon.
Tuo on siis ideaalisin oletuksin.
Käytännössä suodatuksella on hintansa. Yksinkertaisen RC-suodatuksen vastuksessa syntyy tehohäviötä. Mitä suurempi R, sitä suurempi tehohäviö. Toisaalta konkka C voi tällöin olla pienempi.
Parhaiden virtalähteiden hyötysuhde on 90 % tasoa.
Jos suodatuksen jälkeen jännitteen vaihtelu on nolla, niin vaihtojännitteen ollssa huipussaan virtaa kulkee äärettämän paljon nollan ajan.
Paljonko on nolla kertaa ääretön?
Raja-arvoja voidaan joissakin tapauksissa laskea.
Esim. lim x -> 0 sin(x)/x = 1
Tämä aloitus muistuttaa taanoin Tekniikan Maailman "Kysykää meiltä" -palstalla ollutta ideaa, joka meni tähän tapaan: Tasavirtamoottori pyörittää vaihtovirtageneraattoria, jonka tuottama virta tasasuunnataan diodeilla ja suodatetaan kondensaattoreilla. Koska suodatettu tasajännite on vaihtojännitteen tehollisarvoa korkeampi (osapuilleen kertoimella 1.4) niin syötettäessä tämä korkeampi jännite ensin mainitulle tasavirtamoottorille saavutetaan nettohyöty, joka voittaa systeemissä esiintyvät häviöt ja nettoenergiaa tuottava ikiliikkuja on valmis.
Tämäkin idea kaatui jo kättelyssä periaatteeseen "tyhjästä on paha nyhjäistä" ja tarkemmin katsottuna esim. siihen että diodeissa on jännitehäviö ja sen myötä tehohäviö, jonka suuruus on virta x jännitehäviö. Ja toki myös siihen että ideaalisia generaattoreita/moottoreita ei ole olemassa.
"Koska suodatettu tasajännite on vaihtojännitteen tehollisarvoa korkeampi ..."
Onhan se tasajännite kuormittamattomana korkeampi, mutta lähtöimpedanssi on sellainen, että hyötykuorma pudottaa sitä huippuarvostaan nopeasti.
Jos se tasasuuntaaja on ideaalinen, niin hyötysuhde on 1, jos kondensaattorilla saadaan tasurin jäkeinen jännite nousemaan lähemmäksi vaihtojännitteen huippuarvoa, se aiheuttaa sen että vaihtosähkönkin virta kasvaa vastaavasti.
Eli ideaaliselta tasurilta ja kondesaattorilta saadun tasavirran hyötysuhde vaihtovirtaan nähden on edelleenkin se samainen 1. Ei sen kummempaa.