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了解如何使用 RMS 转直流转换器有效监控信号电压和功率

1781551 2022-11-25 | pdf | 271.55KB | 次下载 | 免费

资料介绍

开关模式电源转换和工业控制器使用开关模式晶体管、半导体可控整流器和相关晶闸管器件通过调整输入波形的占空比来控制电源。产生的波形非常复杂，因此要测量和监控其功率水平，设计人员必须确定电流和电压波形的均方根 (RMS) 水平。这就是 RMS 转直流转换器可以提供帮助的地方。开关模式电源转换和工业控制器使用开关模式晶体管、半导体可控整流器和相关晶闸管器件通过调整输入波形的占空比来控制电源。产生的波形非常复杂，因此要测量和监控其功率水平，设计人员必须确定电流和电压波形的均方根 (RMS) 水平。这就是 RMS 转直流转换器可以提供帮助的地方。虽然可以对示波器采集的波形执行编程计算以确定 RMS 值，但这可能非常耗时。RMS 转直流转换器通过实时输出与输入波形 RMS 电平成比例的直流电平来简化功率测量。它们广泛用于电力监控控制和仪器，以测量复杂的非正弦波形的 RMS 电平。虽然可以对示波器采集的波形执行编程计算以确定 RMS 值，但这可能非常耗时。RMS 转直流转换器通过实时输出与输入波形 RMS 电平成比例的直流电平来简化功率测量。它们广泛用于电力监控控制和仪器，以测量复杂的非正弦波形的 RMS 电平。本文将解释 RMS 和功率计算概念。它还将描述 RMS 转直流转换器的工作原理以及它们的应用方式。本文将解释 RMS 和功率计算概念。它还将描述 RMS 转直流转换器的工作原理以及它们的应用方式。测量复杂波形测量复杂波形复杂的波形可能难以处理，因为现代电子产品不再仅使用直流或正弦电压波形（图 1）。你如何量化它们？哪些测量值真正描述了这些波形？复杂的波形可能难以处理，因为现代电子产品不再仅使用直流或正弦电压波形（图 1）。你如何量化它们？哪些测量值真正描述了这些波形？图 1：常见的复杂波形；基于晶闸管的交流控制器（顶部），开关模式电源中的电流（中心），随机高斯噪声（底部）。（图片来源：Digi-Key Electronics）图 1：常见的复杂波形；基于晶闸管的交流控制器（顶部），开关模式电源中的电流（中心），随机高斯噪声（底部）。（图片来源：Digi-Key Electronics）顶部波形来自基于晶闸管的交流控制器。它的平均值为零，其峰峰值幅度与其功率不呈线性关系，尤其是在低占空比下。中心波形是通过开关模式电源中功率 FET 的电流。底部波形是宽带噪声。它是一种非周期性波形，也具有零平均值（均值）并且可以具有非常高的峰值，但它具有有限的平均功率。顶部波形来自基于晶闸管的交流控制器。它的平均值为零，其峰峰值幅度与其功率不呈线性关系，尤其是在低占空比下。中心波形是通过开关模式电源中功率 FET 的电流。底部波形是宽带噪声。它是一种非周期性波形，也具有零平均值（均值）并且可以具有非常高的峰值，但它具有有限的平均功率。早期的交流电压表使用全波整流平均读数来测量电压的有效值。这些电压表适用于正弦波，但复杂的波形会产生不正确的读数。产生与波形无关的有效值的唯一技术是 RMS 测量。早期的交流电压表使用全波整流平均读数来测量电压的有效值。这些电压表适用于正弦波，但复杂的波形会产生不正确的读数。