VDC, VR, R%

Pieterq2
Gepost zaterdag 16 juli 2022 11:55:44

Beste,

Ik weet niet wat ik fout doe. Het lijkt mij dat de oefening gewoon een invuloefening is.

De opgave:
Wanneer we een bepaalde dubbelzijdige gelijkrichtschakeling plaatsen op een ingnagsignaal met een freq van 50 Hz, krijgen we een uitgangspanning van 30 V piek. Vervolgens wordt een condensator van 50 μF bijgeplaatst. Indien we een belastingsweerstand van 600 Ω aansluiten, bereken dan de gekregen piek-tot-piek rimpelspanning, DC uitgangsspanning en rimpelpercentage.
(opl: VR = 10V; VDC = 25V; r% = 40%)

ik heb de volgende formules gebruikt:

VDC = (1 - 1/2fRC)VP
VR = (1/fRC)/VP
r = VR/VDC (voor percentage maal 100)

de gevenwaardes in de formule ingevuld:

VDC = (1 - 1/2*50*600*(50*10^-6))*30 = 20V
VR = (1/50*600*(50*10^-6))*30 = 20V

Wat doe ik fout?

mel

Golden Member

Gepost zaterdag 16 juli 2022 12:53:37

Dubbelzijdig gelijkrichten krijg je 100 Hz...

u=ir betekent niet :U bent ingenieur..
Frederick E. Terman

Honourable Member

Gepost zaterdag 16 juli 2022 14:46:09

Als invul-oefening: wat @mel zegt.

Wel doet zich een bijkomende vraag voor (gaat waarschijnlijk buiten je stof; neem het dus niet te ernstig - maar misschien interesseert het je):
Kijk eens naar deze twee grafieken. Kun je raden wat de groene voorstelt, en wat de rode? Vanwaar het verschil?

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
Pieterq2
Gepost zaterdag 16 juli 2022 16:02:44

Bedankt voor de hulp!

Volgens mij stelt de groene grafiek, de opgave voor.
Want VP = 30V; VR = 10V (30-20); VDC = 25V (het midden tussen MAX en MIN).
Ik kan niet verklaren wrm het plots springt. In mijn boek zien ze er ongeveer als sinusgolf uit. Is dat door de schaal verdeling (Horizontale as = versmalt)? OF is dat door geen gebruik van de condensator (geen overgang tussen pieken, de programma bind de punten gewoon met elkaar)?

de rode grafiek, weet ik niet echt... een gokje.

De rimpelspanning is kleiner, dus de weerstand is groter gemaakt. Hier is dan wel een kleine condensator gebruikt.

Ben wel benieuwd naar de antwoord.

Frederick E. Terman

Honourable Member

Gepost zaterdag 16 juli 2022 19:38:02

De groene grafiek is de vereenvoudigde situatie waarvan de som uitgaat: constant ontladen gedurende de volledige halve periodetijd, en dan plotseling weer op maximum beginnen. Als dat werkelijk zo zou gebeuren, dan zouden de formules precies kloppen.

De rode grafiek is echter wat je werkelijk zou zien: een afnemende ontlaadstroom, en weer bijladen over een tijd die wel klein is, maar niet nul (en al vóór het moment van maximumspanning begint).

Meer detail:
De formules gaan uit van een constante ontlaadstroom. Maar in werkelijkheid neemt die stroom af, juist doordat de spanning zakt. Maar door de verminderende stroom neemt ook de snelheid waarmee de spanning daalt af, zodat die spanning in werkelijkheid uiteindelijk minder ver daalt dan volgens de formule.
Een tweede reden dat de rimpelspanning minder wordt, is dat de lading eerder begint dan op het maximum. Want doordat de uitgangsspanning gezakt is, wordt hij eerder 'ingehaald' door de spanning links van de diode. De diode geleidt dus al een tijdje vóór de top van de sinus.

--
Voor kleine ontlaadstromen zijn de formules best een goede benadering. Maar voor déze som begint de afwijking al tamelijk groot te worden. Daarom is het goed daar even een korte blik op te werpen.
Maar als die formules gebruikt moeten worden voor de som, moet je dat natuurlijk doen. :)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org