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上传时间: 2019-06-30
详细说明：针对电子设计竞赛的电源指标及测量，如电压调整率，负载调整率，效率，失真度纹波越小越好
1.直流电源指标
(4)效率η:输出的有功功率P与输入的有功功率P的百分比即:
n PI
100%
×100%
U
(14)
其中,U为输出电压,l为输出电流,U为输入电压,l为输入电流。
2.交流电源指标
(1)电压调整率S:负载不变,输入电压有效值变化时输出电压有效值相
对变化量。即:
JU01-Uo2l
100%
U
(15)
其中,U1为输入电压最大时的输出电压有效值,Uo2为输入电压最小时
的输出电压有效值,Uo为额定输出电压有效值。
交流电压中用有效值表小
2.交流电源指标
(2)负载调整率S1:负载调整率也称为电流调整率。表示在输入电压不变
的情况下,改变负载时,输出电压有效值的最大相对变化量。即:
S1=02-o1×10%0
U
(16)
其中,U2为空戴(或轻载)时输出电压有效值,Uo1为满载(或重载)
时输出电压有效值,U0为额定负载时输出电压有效值
2.交流电源指标
(3)效率η:输出的有功功率P与输入的有功功率P的百分比。即:
P
volo
n
100%
UX100%
(1.7)
其中,U为输出电压有效值,L为输出电流有效值,U为输入电压
有效值,l为输入电流有效值。
交流电源中功率要注意输入输出电压电流有效值的相位差,若有相位差,则要乘。
2.交流电源指标
(4)有功功率P:将电能转换为其他形式能量(如机械能、光能、热能等)
的电功率,单位为瓦特(W)。有功功率用一个周期内瞬时功率的积分的平
均值来计算。
对于交流电,
u(t)i(t)dt
(1.8)
其中,u(t)、i(t)分别为瞬时电压、电流,为周期。
2.交流电源指标
(4)有功功率P:将电能转换为其他形式能量(如机械能、光能、热能等)
的电功率,单位为瓦特(W)。有功功率用一个周期内瞬时功率的积分的平
均值来计算。
对于正弦交流电,
P=UI cos p
(1.9)
其中,U、1分别为电压、电流有效值,φ为电压、电流相位差。
2.交流电源指标
(5)无功功率Q:电路中为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率,单
位为乏(var)。无功功率不对外作功,也不转化为机械能、热能,而是转
变为其他形式的能量,用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备
中建立和维持磁场。无功功率是交流电路中由于电抗性元件(指纯电感或
纯电容)的存在,而进行可逆性转换的那部分电功率
2.交流电源指标
(6)视在功率S:视在功率是有功功率和无功功率的向量和,也可以用电
压和电流有效值的乘积来表示,单位为伏安(VA)或干伏安(kVA)。视
在功率表明了用电器从电源(电网)获取的总功率,但并不代表用电器真
正消耗的功率。它代表了一种能量之间的交换关系,也是衡量用电器最大
负荷承受能力的指标之
S=视在功率
P=有功功率
Q=无功功率
2.交流电源指标
(7)功率因数PF:功率因数定义为有功功率P与视在功率S的比值,在
正弦交流电中可等效为电压与电流相位差的余弦值。功率因数计算公式
为
PF =cos p
S
P2+
(1.10)
其中,q表示u()和(t)的相位差,也称功率因数角;y表示基波因数,
定义为基波有效值(均方根值)与真有效值(均方根值)的比值,对于纯
正弦交流信号,y=1。
2.交流电源指标
(8)谐波失真THD:THD有两个常用的定义。在IC6100047中,
THD定义为指定次全部谐波分量均方根值与基波分量均方根值之比。公式
(1.11)和公式(1.12)分别用来计算电压和电流THD:
N
2
h=2h.rms
THD F
100%
(1.11)
1rms
he2h,rms
ITHD=
100%
(1.12)
1.rms
2.交流电源指标
THD的另外一个定义是指定次(N)全部谐波分量均方根值与总均方
根值之比。总RMS值包括基波和其他谐波的作用。公式(1.13)和公式
(1.14)分别用来计算电压和电流THD:
hath, rns
HD F
x100%
(1.13)
2
1.rms
2+∑=2 Vn.rms
N
2
h=2 h,rms
ITHD F=
100%
(1.14)
l1mx2+∑=2h
3.指标测量
(1)电压调整率S测量
交、直
流电源
(2)负载调整率S测量
④
交、直
U
U
交、直
流电源
U
流电源
3.指标测量
+
交、直
U
流电源
U
U
交、直
流电源
U②
8
测量负载调整率时,通常规定输岀电流要求。因此,需要在输岀端
串接电流表。如上图所示,左图中电压表的接法正确,而右图中电压表
的接法错误。
右图中测量的是负载两端电压,电流表由于有内阻分压。
3.指标测量
解析:
电流表A有一定的内阻(虽然很小),对于负载调整率来说,
串接电流表A引起的测量误差会有质的影响。
2017年电赛A题的测试就出现这个问题。由于电流表的接法
错误,直接导致很多小组的负载调整率没有达到指标要求
3.指标测量
(3)失真度THD测量
失真度的测量可以借助失真度仪。但是,若题目要求输出THD,则
可以选用以下的方法。
方法1:对输出信号采样,做FFT。计算出基波和各次谐波分量。
方法2:滤出基波,利用有效值转换。测出原波形的有效值和基波的
有效值,根据定义,使用下面的公示计算THD
THD
100%
V
方法二:对波形做一个低通滤波,把基波给滤出来,测出总的信号的能量,再把基波的能量
测出米。
V总:总的有效值
V1:基波的有效值
V总平方Ⅵ1平方=谐波有效值的平方
(4)效率n测量
在输入和输出端同时接上电压和电流表。因为最小个位或两位总在
变化,所以要用手机拍下照片,才能看清同一时刻的电压和电流。
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