当整流器的输出出现波动时,称为纹波。因此,这个因素对于测量解析输出内的波动率至关重要。输出电压内的纹波可以通过使用电容滤波器或其他类型的滤波器来减少。在大多数电路中,如整流器,使用晶闸管并联的电容器,否则二极管在电路中充当滤波器。这个电容器有助于减少整流器输出中的纹波。本文概述了纹波因子(R.F),包括其定义、计算、意义以及使用半波、全波和桥式整流器的R.F。


什么是波纹系数?

整流器的输出主要包括交流分量和直流分量。纹波可以定义为解析输出中的AC分量。输出内的交流分量是不需要的,并且估计整流器输出内的脉动。在这里,纹波电压只是整流器的o/p内的AC分量。类似地,纹波电流是o/p电流中的AC分量。

纹波因子的定义是整流器输出内交流分量的均方根值和直流分量的均方差的比值。符号用“γ”表示,下面提到了R.F的公式。

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波纹系数

(R.F)=交流部件的均方根值/直流部件的均方差

因此R.F=I(交流)/I(直流)

这在决定整流器输出的效率时非常重要。整流器的效率可以用较小的R.F.来解释。

额外的纹波因子只不过是解析输出中的额外交流分量的波动。

基本上,波纹的计算表明了解析输出的清晰度。因此,可以尽一切努力来降低R.F.这里我们不讨论降低R.F.的方法。这里我们讨论的是为什么整流器的输出中会出现波纹。

为什么会出现波纹?

每当通过整流电路进行整流时,就没有机会获得精确的直流输出。

整流器的输出中经常出现一些可变交流分量。整流器的电路可以用二极管或者晶闸管来构建。纹波主要取决于电路中使用的元件。

具有单相的全波整流器的最佳示例如下所示。这里的电路使用四个二极管,所以输出就像下面的波形。

在这里,我们估计了准确的直流o/p波形,但由于输出中的一些波纹,我们无法得到这样的波形,它也被称为脉动交流波形。通过在电路中使用滤波器,我们可以获得几乎直流的波形,这可以减少输出中的纹波。

起源

根据R.F的定义,整个负载电流RMS值可以由下式给出

我<sub>均方根值=√I2.直流+我2.交流电

(或)

交流电=√I2.均方根值+我2.直流

当使用Idc对上述方程进行除法时,我们可以得到以下方程。

交流/直流= 1/直流√I2.均方根值+我2.直流

然而,这里的Iac/Idc是波纹系数公式

R.F=1/直流√I2.均方根值+我2.直流=√(I均方根值/我直流)2.-1

半波整流器的纹波系数

对于半波整流器,

均方根值=我/2

直流=我/ π

我们知道R.F=√(I均方根值/我直流)2.-1

替换上述内容均方根值& 直流在上面的方程中,我们可以得到以下结果。

R.F=√(Im/2/I/ π)2.-1 = 1.21

这里,从上面的推导,我们可以得到半波整流器的纹波因子是1.21。因此,很明显,在半波整流器输出中AC分量超过DC分量。这会导致输出中出现额外的脉动。因此,这种类型的整流器不能有效地将交流电转换为直流电。

ripple-factor-for-half-wave and full-wave-rectifiers
半波和全波整流器的纹波系数

全波整流器的纹波系数

对于全波整流器,

均方根值=我/√ 2

直流=2I个/ π

我们知道R.F=√(I均方根值/我直流)2.-1

替换上述内容均方根值&直流在上面的方程中,我们可以得到以下结果。

R.F=√(Im/√2/2In/π)2-1=0.48

这里,从上面的推导,我们可以得到全波整流器的纹波因子是0.48。因此,很明显,在该整流器的o/p中,直流分量高于交流分量。因此,o/p内的脉动将小于半波整流器内的脉动。由于这个原因,在将AC转换为DC的同时总是可以采用这种整流。

桥式整流器的纹波系数

桥式整流器的因数值为0.482。实际上,R.F值主要取决于负载波形,否则为o/p电流。它不依赖于电路设计。因此,对于桥式整流器和中心抽头整流器,当其o/p波形相等时,其价值将相似。

波纹效应

一些设备可以通过波纹工作,但由于电源内高波纹的影响,一些敏感类型的设备(如音频和测试)无法正常工作。设备的一些波纹效应主要是由于以下原因造成的。

  • 对于敏感仪器,它会产生负面影响
  • 纹波效应会导致数字电路中的错误、数据损坏和逻辑电路中的不准确输出。
  • 波纹效应会导致发热,因此电容器可能会损坏。
  • 这些效应会使音频电路产生噪声

因此,这一切都与纹波因素有关。最后,根据上述信息,我们可以得出结论,通常使用整流器将信号从AC转换为电信号。市场上有各种类型的整流器可用于整流,如全波整流器、半波整流器和桥式整流器。所有这些对于所施加的i/p AC信号具有不同的效率。整流器的波纹系数和效率可以基于输出进行测量。这里有一个问题要问你,r是多少电容滤波器全波整流器的ipple因子?