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無電解電容LED驅(qū)動(dòng)方案中輸出功率的測量

作者: 時(shí)間:2012-09-27 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

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圖3、輸出采用陶瓷電容(22?F X 2)時(shí)的電流、電壓波形。
(Ch1=藍(lán)色:輸出電壓; Ch4=綠色:輸出電流; 數(shù)學(xué)運(yùn)算=紅色:Ch1*Ch4)

在圖3中,用輸出電壓與輸出電流相乘所得的瞬時(shí)功率曲線的平均值為6.86W,而不是用平均電壓與平均電流計(jì)算得到的6.37W,二者相差0.49W,正好補(bǔ)上了輸入端增加的0.56W。新的效率應(yīng)該是η = 6.37/8.10 =84.7%。因此效率是沒有下降的。

為什么在(采用陶瓷電容)方案中,的計(jì)算會(huì)有如此的不同?原因在于陶瓷電容的容值較小,導(dǎo)致輸出電流的紋波巨大,電流的最低值甚至已經(jīng)觸底為零值了。此時(shí),輸出電流的紋波已經(jīng)大于其直流平均值了,也即是輸出電流已經(jīng)是一個(gè)交流電流了。再采用平均電流來計(jì)算就不合適了。

正確的計(jì)算方法是:Po = Vo_rms * Io_rms * PF。式中Vo_rms和Io_rms分別為輸出電壓和電流的均方根值,PF為功率因子。圖4是輸出為陶瓷電容時(shí),輸出電壓及電流的波形及均方根值。與圖3比較可以發(fā)現(xiàn),對(duì)于交流電流來說,平均值與均方根值不再相等了。

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圖4、輸出采用陶瓷電容(22?F X 2)時(shí)的電流、電壓波形。(print)
(Ch1=藍(lán)色:輸出電壓; Ch4=綠色:輸出電流; 數(shù)學(xué)運(yùn)算=紅色:Ch1*Ch4)

但是功率因子PF不太容易測量,用上述的公式在操作上有一定的難度,而采用瞬時(shí)功率(瞬時(shí)電壓乘以瞬時(shí)電流)的平均值來計(jì)算輸出功率就比較容易,這個(gè)操作可以在示波器上很容易地實(shí)現(xiàn)。在用電解電容的方案中,由于電解電容的容值比較大,輸出電流的直流值遠(yuǎn)大于紋波值,其平均值與均方根值基本相等,用平均電流來計(jì)算輸出功率就不會(huì)引入太大的誤差。

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