原始电路:
如上图所示:
1、测量
1)空载
不加R2电阻,空载测量数据如下:
输入电压:230V
一次侧N1两端电压:0.38V
二次侧N2两端电压:0.32V
2)带载
加上R2电阻,带载测量数据如下:
输入电压:230V
一次侧N1两端电压:0.28V
二次侧N2两端电压:0.08V
2、计算
匝比 = 600/600 = 1
1)由测量1)中数据:
匝比/效率=变压比 可以推出,效率=0.32V/0.38V=0.84=84%;
由分压公式结合测得一次侧电压可以计算出,
一次侧线圈交流阻抗Z1=346欧;
再由
计算出,二次侧线圈的交流阻抗Z2 = 290.64欧
2)由测量2)数据:
此时的效率 = 0.08V/0.28=0.286 ,可以看出加上R2电阻,效率变得如此低
由于Z1是不变的,此时计算出二次侧加上R2电阻后的等效阻抗Z2eq = 99欧
3、分析
1)为什么带载后的一次侧电压会下降呢?
个人觉得:二次侧加上R2电阻后,线圈等效阻抗下降到99欧,阻抗比增大,阻抗不匹配,输出效率大幅下降,为了保证二次侧的功率输出,一次侧为了提高输入功率,只得以牺牲电压的方式增大输入电流,获取更大的输入功率。
2)此种方式能用来测量电压吗?
答案是否定的。首先,用音频耦合变压器这一点是正确的,为了实现电压间的隔离,但是实现1:1传输就必须有较好的阻抗匹配。
会犯这个错误的原因不言而喻,把音频耦合变压器当做电流互感器(CT)使用,这个想法是好的,利用电流互感1:1电流传输,然后100欧电阻转换成电压信号,然后后级再放大采集等。
想说的是音频耦合变压器是电压感应的,最多相当于一个1:1传输的电压互感器(PT),而不能把它等价于电流互感器。
所以上面的测量电路应更正为:
利用一次侧线圈的交流阻抗去和R1分担市电输入电压,然后按转换效率(理想为1:1,实际测得只有84%)传输到次级输出。为了提高效率,更改R1电阻使音频耦合变压器工作在线性度较好的区间(大概2V-3V范围内),此时的传输效率达到95%以上,软件里按效率调整显示电压即可。
注:此种方式不能很精确的测量,精度只有2%左右。哪位大侠有好的方式可以提出来,当然是在这个基础上,用电压互感器等成本高的方式就不要考虑了,望不吝赐教!!!