关于交流半波整流和全波整流的那些事

qrut

经常看到论坛很多人为交流半波和全波整流后电压值展开激烈争论，里面的说法五花八门有对有错，各说各的理，看起来都有理:titter:。
为此搜集了一些资料给坛友提供参考。

首先交流220正弦整流后（全波或者半波）输出的既不能单纯叫直流平均值（注意不能叫有效值），也不能单纯叫交流有效值，它输出的其实是交流和直流的二者叠加，是“脉动直流”，里面既有直流成分，也有交流成分。

下图第一个公式里面为正弦半波整流不滤波计算公式，假如市电220v输入整流后，输出电压直流分量（也就是直流平均值），u直=0.45uo=220x0.45=99v，一些资料和书本上直接用的都是这个公式，其实这个只考虑了直流分量，交流分量并没有纳入其中，如果按这个公式去计算纯阻性负载的实际功率是不准确的。

第二个公式是半波整流不滤波的总有效值，这个才是考虑了直流和交流分量的总有效值，用它计算半波整流不滤波纯阻性负载的真实功率才是正确的，u总≈0.71uo=220x0.71=156v
假如你220v串个二极管接个电阻丝，原先比如220w（220欧），半波后接电炉丝p=u^2/r=156^2/220≈110w   如果用半个周期不做功来描述就是220w/2=110w 也是功率降低一半。

用0.45uo去算显然是不合适的。

第三个公式是全波整流不滤波的平均值（直流成分）u直=0.9uo=220x0.9=198v，这个是混合输出的直流成分。
第四公式是全波整流不滤波的总有效值 u总=uo=220v，可以看到全波整流后总共有效值就是220v而不是198v，那个只是直流分量。





那交流分量呢，下图第三个公式u交=√(u总^2-u直^2)  ，=√(220^2-198^2)=96v
也就是u总=√（u交^2+u直^2）=√(96^2+198^2)=220v,  也就是全波整流不滤波的总有效值=直流分量和交流分量的平方和 根。




全桥整流不滤波带个电阻丝和直接220v实际输出功率相等（不考虑二极管压降）

用万用表测量总有效值的方法也是按照公式需要计算，先用具有真有效值的万用表（不是的话就不准）直流档测量直流分量的平均值然后平方，再换到交流档去测交流分量再平方，然后两个值相加结果再开方就是真实的总有效值。
具有总有效值直读的万用表可以直接读取总有效值，就不用自己算了。

waffle

交流电220v，万用表交流档测出是220v。这个220v经过全波整流，万用表交流档，但表笔接入有正负区分，接对了就是220v，接反了就是0v?
如果某个交流电，正值的时候幅度是110v，负值的时候220v，此时万用表交流档的度数是多少？

govecdh

没看懂为什么不带滤波电容。

十一郎

大婶？大神？？？

xxxx911

楼主讲详细，学习中

景德镇屏

说起数学那是硬伤啊，想当年读技校的时候大都是吃鸭蛋。
数学不好没关系，得善于观察与思考不是：
假设用220市电接一个一千瓦的电热丝，那么一小时耗电一度，获得热量若干。
再用220伏直流接同样一千瓦的电热丝，得到同样的结果。
那么220交流的这个220是不是“真”有效值呢？我觉得是。不过不排除概念上的歧义。
经常留意音响设备的应该会关注这样一个指标（RMS）。

siegfriedpan

景德镇屏 发表于 2021-1-10 08:37
以下为我个人理解，观察与思考：
我国民用交流电（市电）是220v50hz的交流电。

拿面积算的是平均值，有效值必须等效到热效应。任何不含直流分量的任意波形的纯交流信号，数学平均值都是0。平均值响应的表测量出来的值是“半波整流平均值”，只不过校准因子校准到标准正弦波有效值而已。会微积分的随便一算都知道

景德镇屏

以下为我个人理解，观察与思考：
我国民用交流电（市电）是220v50hz的交流电。

这是一个有效值为220v，峰值311v交替变化的正弦波。
⚠️重点：“正弦”“交流电”，理解了这两个概念，其它问题就好理解了。
半波整流时由于二极管的特性，正半周通过，负半周被滤除，半波有效。

通常假设为理想状态，这样便可以用求阴影面积的方法得到“真”有效值。

全波整流时负半周被翻了个身，全波有效，真*2。

jf201006

通俗易懂。好评。

13286254057

你把公式都写出来了。尴尬。高手

zhiyiyunmeng

可否帮忙计算下AC220V 半波整流后输入817光耦 限流电阻75K,
请问下流过光耦的电流是多少呢？

qrut

kkdkj 发表于 2020-6-3 21:44
你人气太好了，爆棚。

这么多天还是

老哥来了热烈欢迎～

kkdkj

你人气太好了，爆棚。

这么多天还是


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qrut

ljlun 发表于 2020-5-29 12:03
来晚了，只能自带小马扎在远处听大婶的课了

欢迎元首亲临指导～

qrut

aacyxjz 发表于 2020-6-1 17:24
来晚了，才看到，很久以前我的电烙铁就是串联二极管降温的。。。。。只知道功率减半哈哈 ...

兄弟来了，是呢，老式电热毯也是这么搞的～

aacyxjz

来晚了，才看到，很久以前我的电烙铁就是串联二极管降温的。。。。。只知道功率减半哈哈

qrut

阳光使者 发表于 2020-6-1 08:58
现在一般都是等、等、等等等，好帖子也要看机会的。

老兄客气了～

阳光使者

现在一般都是等、等、等等等，好帖子也要看机会的。

qrut

挣钱买刀 发表于 2020-5-29 22:04
原来万用表上的真有效值档是用来干这个 长见识了

兄弟来了热烈欢迎～

挣钱买刀

原来万用表上的真有效值档是用来干这个 长见识了