关于交流驱动感性负载（扬声器，电机）

2018-2-7 21:06:33 5163 驱动负载扬声器

0 最近研究了一下关于AC电流驱动感性负载的问题，电力系统中，凡是有线圈的设备，工作时，从系统中取出一部分电流做功，另外还要取出一部分电流建立磁场而不做功，这部分电流为0时功率因数为1，这部分电感电流越大，功率因数越低。对于任何在感性负载下的驱动都遵循着能量三角定理：斜边S是视在功率，也就是外部给以负载的能量S=VI，V是负载两端的电压有效值，I是流入负载的有效值电流，所谓视在功率就是从外部看进去的输入功率；对边是电抗器件\|（电感电容）做的无用功，电抗器件将输入的电流转成电场磁场，I是流入电抗器件的有效值电流，X是电抗器件的阻抗；邻边，P就是实际功率，也就是有用功，这是我们想要的，也是想办法提升的，I是流入电阻R的有效值电流。有人一看到R就想到纯电阻发热，其实能量是互相转化的，他如果不发热，那么他就以其他的形式发出，比如扬声器，电机，其实就是将热能转化成机械能罢了。下面介绍扬声器的能量转化过程：扬声器的等效电路，C1是电感的寄生电容，任何电感都有寄生电容，这里我们将其忽略，，L1是扬声器的感抗，R1是扬声器的直流电阻。其喇叭的响度就是有效功率P，P越大则喇叭越响。设有一款标称8欧喇叭，说得其实就是其阻抗（交流下测得），直流电阻为8.8（一般直流电阻是交流阻抗的1.1倍）假设功放给扬声器输入恒定功率，有效值V=64V,有效值I等于5A，那么视在功率S=645=320，无功功率=558=200，则，有功功率=558.8=220，也可利用三角形定理求得。在网上看到有很多人问，对于4欧喇叭和8欧喇叭的响度问题，很多回答都是片面主观没有依据的，但都有猜对了的。下面就运用能量三角证明：在功放输出恒定功率给扬声器，也就是视在功率S恒定（假设流过负载的有效值电流I不变），4欧的喇叭 =II4, 8欧喇叭的Q=II*8，显然4欧喇叭比8欧喇叭做的无用功Q要小，看能量三角，当S不变，Q越小则，P越大，也就是说在同等情况下4欧喇叭比8欧美喇叭要大声的原因。市场上大多高档喇叭是8欧，8欧喇叭的在稳定性方面更优越，因为喇叭阻抗不是恒定的，在不同频率下阻抗也是不一样，比如低音喇叭，在频率比较低的时候，阻抗会降低，如果是4欧的喇叭，则有可能降到2欧，如此则无用功率越变小，则输出有用功率变大，喇叭此时越容易失真。说到喇叭，不得不提喇叭的一个重要参数：效率，也就是喇叭将有用功转化成声音的能力，在减小无用功Q的同时，如何将有用功P转化成响度，是制造商的难点。接下来讲讲电机的驱动问题，经常见到电机上并了一个电容，比如风扇，有时候没有这个电容，风扇就启动不了，或者转的很慢，所以大家都叫这个个电容为启动电容。所以我就讲讲这个启动电容的原理，在此之前，先理解一下有关LC并联的相关知识。由于电感的电流落后与电压90度，电容的电流超前电压90度，所以在同一时刻，电感的电流和电容的电流相位相差180度。当两者电流IL和IC的绝对值相等时，LC处于谐振状态。此时流入负载的电流为0，阻抗最大，当然这是理想情况下。流入电抗器件（电感电容）的电流变小，则，电抗器件做的无用功就变小，在能量三角中θ就变小，当Q接近0时,θ也就接近0.cosθ越接近1，此时用功功率P夜接近视在功率P。有人问流入负载的电流变小，那么视在功率不是小了吗，可以假设P不变也就是所得有用不变的情况下，视在功率，也及时外部的驱动功率变小，说明效率提升了，也就是功率因数替身了。 0
2018-2-7 21:06:33　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 使用 PowerMOS 晶体管驱动感性负载的实用方面 0 • 通过H桥驱动感性负载的直流电机驱动设计方案 4026 • 关于扬声器问题的总结 15 • 关于信号发生器驱动扬声器的问题 7928 • 驱动感性负荷的计算参数 2258 • 不间断电源拖动感性负载和应用 34 • 如何对扬声器驱动电路进行测试 1787 • 高保真扬声器和扬声器箱 260 • 电压放大器驱动感性负载有哪些特点 477 • 什么是感性负载?感性负载是什么意思? 21088 1 个讨论