¿De dónde proviene el voltaje adicional?

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Estoy leyendo Practical Electronics For Inventors 4ª edición y en la página 384 hay una figura que muestra la fuente de alimentación básica con un solo diodo, creo que se llama medio puente.

Hay una imagen que muestra el transformador que baja el enchufe de la pared a 10 voltios. Está escrito en "10 voltios CA rms", luego muestra un diodo único, un condensador de 1 miliFarad y todo está finalmente conectado a una resistencia de 100 ohmios que representa la carga.

Es una especie de cosa en la que el autor del libro le pide que calcule y encuentre la salida de CC promedio. El autor dice que la respuesta correcta es 12.92 V, no entiendo por qué es tan alto.

Calculo el voltaje de esta manera, el voltaje promedio de la onda sinusoidal es la rms, un voltaje promedio de CA de 10 V rms es igual al voltaje promedio de 10 Vcc. La imagen muestra claramente la mitad inferior de la onda sinusoidal completamente bloqueada por el diodo, solo hay picos positivos, ahora si la onda sinusoidal fue de 10 V rms antes de que se rectificara, luego, después de cortar la mitad, debe ser de 5 V rms o el 50%! Sin embargo, en lugar de disminuir a la mitad, el autor dice que es de 12,92 o casi 13 V.

Con 10 V rms CA, bloqueas completamente la mitad y de repente tienes 12.92 V dc?

Mi pregunta es: ¿de dónde proviene el voltaje adicional?

    
pregunta wav scientist

2 respuestas

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Debes buscar valor RMS y ver cómo se relaciona de pico a pico ... 

10VRMS is 28.28V peak-to-peak. 
Half wave rectify that gets you back to 14.14V
Drop the diode voltage gets you to about 13.3V
Average out the ripple on the cap from the 100Ohm resistor
You end up down @ 12.92V

    
respondido por el Trevor_G
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Primero, asegúrese de entender la forma de onda del voltaje de entrada: 10 V RMS se traduce en una onda sinusoidal con un valor pico de \ $ 10 \ text {V} \ cdot \ sqrt {2} \ simeq 14.14 \ text {V} _ {Pk} \ $ (valor pico a pico de 28.28 V).

Para decirlo de otra manera, podría describir esta forma de onda mediante \ $ 10 * \ sqrt (2) \ sin (60 \ cdot 2 \ pi t) \ $. Cuando esta forma de onda se rectifica con media onda, ahora se obtiene una forma de onda con picos periódicos de 14.14 V (polarización directa del diodo) y semiciclos de 0 V (polarización inversa del diodo).

Para calcular el voltaje promedio en la resistencia (la tensión en la resistencia no es constante ), se calcula la constante de tiempo RC (el condensador que descarga a través de la resistencia cuando el diodo está polarizado inversamente) y donde se interseca con el pico ascendente (cuando el diodo se desvía hacia adelante y el condensador comienza a cargarse nuevamente). Después de resolver la intersección, ahora puede dibujar la forma de onda de voltaje a través de la resistencia. Descubrirá que es una forma de onda (en su mayoría) similar a un diente, que sube a 14.14 V en su punto máximo y cae a ~ 12 V como mínimo. El promedio de la forma de onda será de 12,92 V, que puede resolver por integración o, en caso de necesidad, con una fórmula para aproximarse a esta situación.

Desde Sedra & Smith:

El"atajo" que se da es para asegurarse de que \ $ CR > > T \ $, entonces \ $ e ^ {- T / CR} \ simeq 1 - T / CR \ $ y, por lo tanto, el rizado de tensión \ $ V_r \ simeq V_p \ frac {T} {CR} \ $.

Tenga en cuenta que esto supone un diodo ideal y una fuente de voltaje ideal.

    
respondido por el uint128_t

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