整流回路に正弦波を入れたときの入力波形の歪みの原因

質問

全波整流回路に正弦波を入れたときに、オシロスコープで観測すると、入力信号（信号発生器の電圧波形）が歪んでしまいますが、この原因は何が考えられるでしょうか。

回答No.3

anachrockt · ベストアンサー

原因は単純で，信号発生器の出力インピーダンスがゼロではないからです．
負荷である全波整流回路に流れる電流が歪み，その歪んだ電流が信号発生器の出力インピーダンスに流れて，歪んだ電圧降下を発生します．
電流の歪みは，全波整流回路の非線形性に原因があります．
最近電力用の進相コンデンサの発火等で問題になっているAC100/200Vの歪みが，同じ原因です．

補足

anachrocktさんの回答が答え？だと思います。
しかし、同じ実験を他にも４グループぐらいあるのですが、入力波形が正弦派で現れている班もあるのですがどうしてでしょう？

回答No.5

anachrockt

> ってことは入力波形が正弦波で現れているグループが間違いと言うことですか？
普通に考えれば，そうでしょう．
この本の「第3章 整流回路設計への応用」にシミュレーションの仕方が載っています．
http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/36/36291.htm
ただし，PSPICEはこちらの本に入ってます．
http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/36/36271.htm

信号源インピーダンスを，信号発生器の出力インピーダンスの抵抗にし，他の定数も
実験で使用した定数にすれば，実験の観測波形に近い波形が見られるでしょう．

お礼

分かりました。
少ない情報から解決を導くとはすごいですね！
ありがとうございました。

回答No.4

anachrockt

> しかし、同じ実験を他にも４グループぐらいあるのですが、
> 入力波形が正弦派で現れている班もあるのですがどうしてでしょう？
信号発生器の出力インピーダンスはどの位でしょうか．　50Ω？
正弦波で現れている班の場合，全波整流回路のインピーダンスが
大きいとか，非線形性が小さいとかでしょう．
つまり，全波整流回路の出力に付ける負荷抵抗が外れていたとか，
全波整流回路の出力平滑コンデンサがこれが外れていたとか，
考えられます．

補足

>つまり，全波整流回路の出力に付ける負荷抵抗が外れていたとか，
>全波整流回路の出力平滑コンデンサがこれが外れていたとか，
ってことは入力波形が正弦波で現れているグループが間違いと言うことですか？

回答No.2

fujiyama32

>全波整流回路に正弦波を入れたときに、
-全波整流回路に正弦波の電圧を"入力したときに＝加えたときに"でしょうか?

>オシロスコープで観測すると、入力信号（信号発生器の電圧波形）が歪んでしまいますが、
-入力信号（信号発生器の電圧波形）とは、どこの端子を指しているのでしょうか?
-入力信号と正弦波の電圧との関係は、どのようになっているのでしょうか?
-正弦波を加えた時の入力端子のことですか?

・観測した端子を「入力電圧とし、その波形を観測した」としますと、
--全波整流回路の二次側には通常、平滑コンデンサが並列に接続されています。
--コンデンサが接続されていますと、正弦波の電圧を入力しても、電源から流れ込む電流は、正弦波の電流波形にはならず、歪んだ電流波形となります。
--歪んだ波形には「高調波成分」が多く含まれていますので、高調波成分の割合によりますが、入力電圧が歪む結果になります。
--どの程度歪むかなどについては使用した電源の容量の問題や内部インピーダンスなどにより異なります。
--電流プローブがあれば、電流波形も観測されると良いと思います。また、高調波成分の分析などをされると良いでしょう。

・高調波の問題であれば次のURLをクリックされると良いと思います。
--なお、[高調波]の用語で検索しますと、種々のタイトルが表示されますので、合わせて参考にしてください。

http://www.kikusui.co.jp/catalog/pdf/general_catalog2004/data_harmonics.pdf

回答No.1

Denkigishi

原因によって歪みの形が違うので、どういう形になったのかを説明される必要があります。