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发表于 2013-2-25 11:51 | 显示全部楼层
本帖最后由 赵雷 于 2013-2-25 11:53 编辑

*****************本帖表述我的个人观点,基于对一些概念的个人理解,水平极其有限,难免包含错误,请高手指点*********************

最近好像不少人讨论关于6Z4的问题,我大致看了一些,没有把握住大家讨论的焦点,姑且只说说自己的一些理解吧。

我的所有观点基于平均值和有效值这两个概念,而看之前大家的讨论恰恰没有提到这两者的区别。

对于周期性的电流波形,它在一个周期内的平均值是电流值在一个周期内的积分再除以周期时间;有效值(也是均方根值)是电流值的平方值在一个周期内的积分再除以周期时间最后再开方。

这两个值的物理含义可以这么理解,设有一个周期电流波形I,它的平均值是Iavr,有效值是Irms,那么:

在一个周期内(或是相当长的时间里),电流I流过的电量与值为Iavr的直流电流在同样时间段内流过的电量相同;

在一个周期内(或是相当长的时间里),电流I在纯电阻负载上做的功和值为Irms的直流电流在同样时间段做的功相同。

这两个概念应用到6Z4的话题里,有如下一些我的个人理解:

6Z4的应用方式大致有三种,一种全波(或者搭配两个晶体二极管做全桥)整流,一种半波,一种做缓冲。

对于滤波电容来说,整流电路充给它的电量应该和后面负载放掉的电量相等,以维持电容电压恒定。而上面提到表征电量的是平均值,所以无论哪种形式,流过6Z4的电流平均值和整流滤波电路输出的电流是一样的。也就是说,输出75mA,流过6Z4的电流的平均值也是75mA,流过每一个二极管的电流的平均值就是37.5mA,这两个数字多数人应该是认同的(缓冲电路就不用说了,走的根本就是直流)。

但是如果研究有效值的话,6Z4的每一个二极管的电流的有效值就不是37.5mA了,而是比37.5mA要大。事实上,对于平均值相同的不同电流波形,波形有效时间越短(换句话说工作得越间歇),则有效值越大。对于直流来讲有效值等于平均值;但是对于整流滤波电路,大家知道,只有在波峰附近的短时间内整流管流过电流向滤波电容充电,换句话说电流波形是一个一个短促的尖峰(相当地间歇),它的有效值会比平均值大不少的。也就是说输出75mA时,流过6Z4的电流有效值大于75mA。

为什么非要研究有效值呢?因为上面说了,有效值是表征功率的量。而我认为衡量6Z4输出能力的应该是发热量,或者说就是它的平均屏耗。电子二极管可以近似认为是电阻特性,那么要考虑它的屏耗,必然要考察的是电流的有效值,而不是平均值。手册上说6Z4输出电流75mA,那么我们可以认为以6Z4的屏耗,能承受电流有效值应该是大于75mA的。在它作为缓冲使用时,因为流过的是直流电流,那么允许通过的电流值应该是这个大于75mA的有效电流值(至于大多少,我也不知道……)。

好吧,说了挺多,似乎也没说出啥。其实我就是想强调有效值的概念,这玩意跟平均值是有区别的。然后就是有效值有个特性就是越间歇工作,有效值越大,发热问题也就越严重。换句话说同样的器件,越间歇工作,就越得降额使用,反之就可以放宽些。

同样的原理可以用在变压器的计算上。对于变压器绕组来说,纯电阻负载(如交流灯丝)和整流滤波负载要求是不一样的。对于整流滤波的绕组来说,计算线径用的电流值应该是流过绕组的有效值,因为整流滤波电路是间歇工作,则这个有效值比输出直流电流要大(我记得有的书上写的好像是1.56倍)。如果是交流灯丝的灯丝绕组,就没必要考虑这些了。

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发表于 2013-2-26 14:48 | 显示全部楼层
赵兄理论分析透彻,学习了...
我在此贴的仿真波形图中就显示有平均值与有效值,确有差别:http://bbs.hifidiy.net/viewthrea ... age%3D2&page=17

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发表于 2013-2-26 19:34 | 显示全部楼层
回复 2# mld

楼主分析得太好了!请老M发个75mA,滤波电容20μ常规整流的仿真,看看有效值。

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发表于 2013-2-26 21:05 | 显示全部楼层
回复 柳暗花明
楼主分析得太好了!请老M发个75mA,滤波电容20μ常规整流的仿真,看看有效值。
柳暗花明 发表于 2013-2-26 19:34


这个不难,为了论坛和大家都得到帮助和提高,也为了我自己不再糊涂...稍候

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发表于 2013-2-26 22:08 | 显示全部楼层
楼主说的对
我认为如此

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发表于 2013-2-26 22:30 | 显示全部楼层
图来了!
    说明下,这是按照手册上6Z4输入侧的交流电压有效值2×350V作的仿真图,并且负载电阻也按照手册推荐值5.2k。本来滤波电容也按16uf,就先按照柳兄所提的20uf作(有问题再说),为了能够看清楚波形(瞬时值)和初始状态(充电初始值),仿真运行数据时长仍为60毫秒。
    另外,因为整流电路接有滤波电容和不接有电容,有不相同的情形,故分别用2次贴出,现贴为不接电容的贴图,下帖是接有滤波电容的贴图。

下面是不接滤波电容的贴图:
1、6Z4全波整流电路图
6Z4全波整流电路.gif

2、6Z4全波整流波形图
6Z4全波整流波形.gif

3、6Z4_负载电流
6Z4_负载电流.gif

4、6Z4_阴极电流
6Z4_阴极电流.gif

5、6Z4_屏极1电流
6Z4_屏极1电流.gif

6、6Z4_屏极2电流
6Z4_屏极2电流.gif

7、6Z4_整流输出Vd电压
6Z4_整流输出Vd电压.gif

8、变压器副边Ub电压
变压器副边Ub电压.gif

9、变压器副边Uc电压
变压器副边Uc电压.gif

10、变压器原边Ua电压
变压器原边Ua电压.gif

11、变压器原边IL1电流
变压器原边IL1电流.gif

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发表于 2013-2-26 22:33 | 显示全部楼层
下面是接有滤波电容的贴图:
1、6Z4全波整流滤波电路图
6Z4全波整流滤波电路.gif

2、6Z4全波整流滤波_波形图
6Z4全波整流滤波_波形.gif

3、6Z4_负载电流
6Z4_负载R1_电流.gif

4、电容器C1_电流
电容器C1_电流.gif

5、6Z4_阴极电流
6Z4_阴极电流.gif

6、6Z4_屏极1电流
6Z4_屏极1电流.gif

7、6Z4_屏极2电流
6Z4_屏极2电流.gif

8、6Z4_整流滤波输出Vd电压
6Z4_整流滤波输出Vd电压.gif

9、变压器副边Ub电压
变压器副边Ub电压.gif

10、变压器副边Uc电压
变压器副边Uc电压.gif

11、变压器原边Ua电压
变压器原边Ua电压.gif

12、变压器原边IL1电流
变压器原边IL1电流.gif

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发表于 2013-2-26 22:38 | 显示全部楼层
最后贴上数据
这上面是不接滤波电容的数据:

  1. .OP point found by inspection.

  2. va: RMS(v(a))=220.237 FROM 0 TO 0.06
  3. vb: RMS(v(b))=350.014 FROM 0 TO 0.06
  4. vc: RMS(v(c))=350.014 FROM 0 TO 0.06
  5. vd: RMS(v(d))=337.699 FROM 0 TO 0.06
  6. ir1_rms: RMS(i(r1))=0.0649421 FROM 0 TO 0.06
  7. i_p1: RMS(ix(u1:屏极1))=0.0459215 FROM 0 TO 0.06
  8. i_p2: RMS(ix(u1:屏极2))=0.0459223 FROM 0 TO 0.06


  9. Date: Tue Feb 26 20:36:32 2013
  10. Total elapsed time: 0.235 seconds.
复制代码

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发表于 2013-2-26 22:39 | 显示全部楼层
下面是接有电容的数据:
  1. .OP point found by inspection.

  2. va: RMS(v(a))=220.227 FROM 0 TO 0.06
  3. vb: RMS(v(b))=349.999 FROM 0 TO 0.06
  4. vc: RMS(v(c))=349.999 FROM 0 TO 0.06
  5. vd: RMS(v(d))=427.711 FROM 0 TO 0.06
  6. vd_avg: AVG(v(d))=420.55 FROM 0 TO 0.06
  7. ir1_rms: RMS(i(r1))=0.0822521 FROM 0 TO 0.06
  8. ir1_avg: AVG(i(r1))=0.0808749 FROM 0 TO 0.06
  9. i_p1: RMS(ix(u1:屏极1))=0.54573 FROM 0 TO 0.06
  10. i_p2: RMS(ix(u1:屏极2))=0.136607 FROM 0 TO 0.06


  11. Date: Tue Feb 26 21:13:20 2013
  12. Total elapsed time: 0.202 seconds.
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发表于 2013-2-26 23:04 | 显示全部楼层
本帖最后由 柳暗花明 于 2013-2-26 23:09 编辑

谢谢老M!忘了统一标准,按厂家提供的标准是350VX2交流,5.2K负载16μ电容(有些资料是10μ)为测试依据。另请老M检查一下设置:有电容屏1的RMS值545.73不对,应该和屏2相等,电容和阴极的RMS也不对。

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发表于 2013-2-26 23:21 | 显示全部楼层
回复 10# 柳暗花明

回柳兄:
        仿真实验是将时长初始起点定为0的。按照您说的两屏是“分别装车”的,到屏2装车时,在时长60毫秒里,时间已经到了14毫秒,最大充电的时段已经过了...

Clipboard.gif

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发表于 2013-2-26 23:28 | 显示全部楼层
回复 11# mld

有解决办法吗?请修改16μ电容再搞一个。

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发表于 2013-2-26 23:30 | 显示全部楼层
您看那不接滤波电容的波形图,那肯定就是两屏相等的,由于没有电容,电路中的电流波形在任何时段都没有非线性变化,这就是我在以前帖说过的:“还是不要电容为好...”的原因

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本帖最后由 柳暗花明 于 2013-2-26 23:50 编辑

回复 13# mld


    老M ,“那边”330楼也是60毫秒的,数据就很正常。按照楼主的分析,我们要的就是有电容的数据。

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发表于 2013-2-26 23:51 | 显示全部楼层
回复 柳暗花明


    老M ,“那边”330楼也是60毫秒的,数据就很正常。
柳暗花明 发表于 2013-2-26 23:37


那电路不一样,是缓冲,两屏并联...,这里按照您提的是全波整流

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发表于 2013-2-27 00:02 | 显示全部楼层
回复 15# mld

老M,“那边”前两管全波数据也正常呀!

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老M,“那边”前两管全波数据也正常呀!
柳暗花明 发表于 2013-2-27 00:02

如果您是指258#和284#楼,那图只能看曲线,虽然屏1和屏2曲线重叠在一图,但颜色还是分开的,它们的值是不同的,电流开始上升的起点是不一样的。

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发表于 2013-2-27 00:33 | 显示全部楼层
回复 17# mld


    不是,我指的是330楼,那个数据是正常的。

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发表于 2013-2-27 02:20 | 显示全部楼层
回复 17# mld


    老M!试试1000毫秒步长。

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发表于 2013-2-27 05:47 | 显示全部楼层
不是,我指的是330楼,那个数据是正常的。
柳暗花明 发表于 2013-2-27 00:33


(非常抱歉,昨晚LP大人“强迫关机”!)

回复 19#
上面15#已说明......
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