標準の三相400V AC接続が整流された場合、どのDC電圧が出力されますか？

標準（ヨーロッパおよび北米と日本を除く世界の大部分）の三相400V AC（それぞれがニュートラルに測定された場合、230V RMS電圧を持つ3本の線）の主電源がこのような標準の6ダイオード整流器で整流される場合：

整流器から出力されるDC電圧値は何ですか？RMS AC電源電圧を指定して計算する方法は？

別の電圧を得るためにダイオードを配線する他の方法はありますか（変圧器や他のものを使用せずにダイオードのみ）、それらは何で、どのDC電圧が出力されますか？

図に示されている負荷全体で測定すると、ピーク電圧は約565Vになります。他の人が指摘したように、DC電圧は負荷とフィルタリングに依存します。

図の負荷の+からAC電源の中性点までを測定すると、ピーク電圧は約325Vになります。そのような負荷を接続する場合、実際には全波整流器を使用していません。

565Vを取得する最も簡単な方法は、400Vから開始し、標準を適用することです V r m sからV p − pへのスケーリング。ただし、400Vから開始すると、計算の一部がスキップされます。565Vを導出するより徹底的な方法は、次のように計算することです。$\sqrt{2}$$V_{rms}$$V_{p-p}$

とき式が最大になるある5 $\theta$、最大値は325$\frac{5 \pi}{3}$。$325 \sqrt{3} = 563$

ここにいくつかのJavaアプレットを含む詳細な分析があります。

この構成は、一般にスターまたはWYE構成として知られています。2つの半分に分割すると、見やすくなります。ニュートラルへのフェーズは230 vrmsです。それぞれダイオードアノードに接続された3つのフェーズと、3つすべてのカソードが接続されています。ニュートラルからカソード接続までを測定すると、230 * 1.414 = 325 vdcが表示されます。これは、波形の「ピーク」電圧を表します。次に、ブリッジの他の半分についても同じことを行います。これにより、ニュートラルに対して等しい値の負電圧が作成されます。これらのパルスは、正のパルスのギャップに効果的に絡み合って織り交ぜられ、6個のパルスがより滑らかなDC電圧を生成します。フィルタリングされていない電圧は、325ボルトよりわずかに低くなります。コンデンサなどのフィルターが追加された場合、

注意：これらの電圧は致命的であり、怪我や死亡を防ぐために適切な予防措置を講じる必要があります！説明は、例示のみを目的としています。実際には、この回路は、絶縁トランスとヒューズなどの回路保護で構築されます。

スティーブとアンディはそれをかなりよく説明していると思うが、電圧波形を見て、それらがどのように正確に加算されるかを見るのに本当に役立つ。ピーク間の時間は約5.5msであり、これは3つのピーク（各相から1つ）が120度オフセットされ、合計される直接の結果であることに注意してください。

3つの波形がプロットされています。V（v +）は、ノードV +からグランドまでの電圧です。V（v-）は、ノードV-からグランドまでの電圧です。V（v +、v-）は、負荷抵抗の両端の電圧です。

また、右クリックして画像を表示すると、より読みやすい大きなバージョンを表示できます。

整流器を通る三相ACは、この波形を生成します。

「DC電圧」出力には、平均とRMSの2つの意味があります。RMSは、この構成の負荷がどれだけの熱エネルギーを見るかです。

出力波形は60〜120度の正弦波で、繰り返されます。これら2つの角度の間の正弦波のRMSを取得すると、波全体のRMSが取得されます。RMSは二乗平均平方根です。正弦波の二乗平均の平方根を取ります。

$V_{peak} \sqrt{\frac{\int_{\frac{\pi}{3}}^{\frac{2\pi}{3}}{sin^2\Theta}}{\frac{\pi}{3}}}$

$V_{peak} \sqrt{\frac{\frac{\Theta}{2} - \frac{sin2\Theta}{4}\big]_{\frac{\pi}{3}}^{\frac{2\pi}{3}}}{\frac{\pi}{3}}}$

$V_{peak} \sqrt{\frac{\frac{\pi}{3} - \frac{\pi}{6} - \frac{sin\frac{4\pi}{3}}{4} + \frac{sin\frac{2\pi}{3}}{4}}{\frac{\pi}{3}}}$

$V_{peak} \sqrt{\frac{\frac{\pi}{3} - \frac{\pi}{6} - \frac{sin\frac{4\pi}{3}}{4} + \frac{sin\frac{2\pi}{3}}{4}}{\frac{\pi}{3}}}$

$V_{peak} \sqrt{\frac{\frac{\pi}{6} + \frac{\sqrt{3}}{4}}{\frac{\pi}{3}}}$

$V_{peak} \sqrt{\frac{1}{2} + \frac{3\sqrt3}{4\pi}}$

$.95577 V_{peak}$

平均の計算はわずかに簡単です：

$V_{peak} \frac{\int_{\frac{\pi}{3}}^{\frac{2\pi}{3}} sin\Theta}{\frac{\pi}{3}}$

$V_{peak} \frac{-cos\Theta\Big]_{\frac{\pi}{3}}^{\frac{2\pi}{3}}}{\frac{\pi}{3}}$

$V_{peak} \frac{cos\frac{\pi}{3} - cos\frac{2\pi}{3}}{\frac{\pi}{3}}$

$V_{peak} \frac{2 cos\frac{\pi}{3}}{\frac{\pi}{3}}$

$V_{peak} \frac{1}{\frac{\pi}{3}}$

$V_{peak} \frac{3}{\pi}$

$.955V_{peak}$

そして、もちろん、ピーク電圧は入力のRMSに2の平方根を掛けたものです。