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楼主 |
发表于 2025-10-18 06:38
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本帖最后由 ab-cd 于 2025-10-18 06:55 编辑
这个话题需要理清电路各元器件之间关系才能有条理地作出分析。
隔直电路作用是阻隔交流电中直流成分流入变压器,一般接在火线(L)与变压器串联关系。按照电网电压允许变化±10%标准,变压器满载时电流变化<10%,隔直电路的阻抗必须符合这个要求。
展开讨论之前先了解一下二极管(桥堆)和电容器的特性:
二极管导通和截止电压一般0.6V~0.7V,开始导通时电流与电压呈指数关系,会产生一个导通电流尖峰。截止时会产生一个很大的反向恢复电流尖峰和一段反向恢复时间。二极管导通内阻由伏安特性决定。
电容器电流相位超前电压相位90⁰,加在电容器两端电压刚开始一瞬间电流就达到最大值,波形特点是一个从零开始,非常陡峭的山峰然后迅速下降逐渐平缓,最终逼近两端电压的指数上升曲线,这一切发生在瞬间。
电容器总阻抗=容抗+感抗+ESR。
为了方便讨论,忽略变压器的存在只讨论这个隔直电路本身。
在—个二极管和电容器并联电路中:
当交流电正半周电压从0V开始上升的一瞬间,电容器充电电流瞬间达到最大值,然后急速几乎垂直地下䧏,之后充电电流跟随电压呈指数上升曲线。
当交流电正半周电压上升到0.7V时,二极管开始导通,产生一个导通电流尖峰,瞬间将电压降稳定在0.7V(由二极管伏安特性决定,这里假定为0.7V)。
当交流电正半周电压上升到0.7V时,由于二极管的电压钳位作用,电容器两端电压限制在0.7V不再继续上升,电容器在0.7V停止充电,交流电流不流过电容器。
当交流电正半周电压继续上升达到峰值311V时,二极管导通后电压降仍然稳定在0.7V。
当交流电正半周电压继续上升达到峰值311V时,由于二极管将电压钳位在0.7V(额定电流),电被容器充电电压限制在0.7V不再继续上升,充电电流=0A。
分析:
1.交流电正半周电压上升到0.7V之前电容器充电,向负载提供电流通路。
2.交流电正半周电压上升达到并越过0.7V之后,二极管导通并将电压钳位在0.7V(额定电流),向负载提供电流通路。
3.交流电正半周电压上升达到并越过0.7V之后,电容器两端电压被二极管钳位在0.7V,电容器在0.7V充满电,充电电流=0A,不再向负载提供电流通路。
4.当交流电正半周电压由峰值下降到0.7V时二极管截止,不再向负载提供电流通路。
5.当交流电正半周电压由峰值下降到0.7V之后继续下降以至到0V之段期间,电容器向负载供电。
6.当隔直电路电路接通电源正好交流电正半周电压达到峰值311V时,电容器充电电流瞬间达到最大值(隔直电路与负载是串联关系,最大充电电流被负载限制),当充电电压上升到0.7V电容器停止充电;二极管瞬间处于导通状态。
由于可见电容器和二极管以0.7V为分界线各自工作在不同电压区域。
a.根据交流电包含的的直流电压决定二极管串联数量(二极管钳位电压要高于直流电压)。
b,电容器容量要能够满足负载电流需求。
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