非正弦周期电流的电路.pptx

《非正弦周期电流的电路.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《非正弦周期电流的电路.pptx（46页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、非正弦周期交流信号的特点 不是正弦波按周期规律变化5.1 概述第1页/共46页半波整流电路的输出信号非正弦周期交流信号举例非正弦周期交流信号举例第2页/共46页示波器内的水平扫描电压周期性锯齿波第3页/共46页交直流共存电路+V Es 第4页/共46页计算机内的脉冲信号 Tt第5页/共46页基波（和原函数同频）二次谐波（2 2倍频）直流分量高次谐波22t)1t=)10wAm+sin(2fw wm+fwsin()(AAtf.5.2 非正弦周期交流非正弦周期交流信号的分解信号的分解第6页/共46页周期函数第7页/共46页教材p202(5-5)式求出A0、Bkm、Ckm便可得到原函数的展开式。(参见

2、教材 P203 例5-1)第8页/共46页周期性方波周期性方波的分解的分解tttt基波基波直流分量直流分量三次谐波三次谐波五次谐波五次谐波七次谐波七次谐波例第9页/共46页基波基波直流分量直流分量直流分量直流分量+基波基波三次谐波三次谐波直流分量直流分量+基波基波+三次谐波三次谐波第10页/共46页 频谱图频谱图时域 时域周期性函数 频域离散谱线频域第11页/共46页5.3 非正弦周期交流电路非正弦周期交流电路的分析的分析 和计算和计算要点2.利用正弦交流电路的计算方法，对各谐波 信号分别计算。（注意:对交流各谐波的 XL、XC不同，对直 流C 相当于开路、L相于短路。）1.利用付里叶级数，将

3、非正弦周期函数展开 成若干种频率的谐波信号；3.将以上计算结果，用瞬时值迭加。第12页/共46页例1：方波信号激励的电路。已知：求：求：tT/2T计算举例RLC第13页/共46页第一步：将激励信号展开为傅里叶级数 直流分量：直流分量：谐波分量：k为偶数k为奇数第14页/共46页（k为奇数）第15页/共46页的最后展开式为：tT/2T第16页/共46页tT/2TIS0等效电源IS0第17页/共46页直流分量基波最大值代入已知数据：得：第18页/共46页三次谐波最大值五次谐波最大值角频率第19页/共46页 电流源各频率的谐波分量为：tT/2T第20页/共46页 第二步 对各种频率的谐波分量单独计算

4、：1.直流分量 IS0 作用RIS0u0 对直流，电容相当于断路；电感相当于短路。所以输出的直流分量为：u0IS020RLC第21页/共46页2.基波 作用20RCu1L第22页/共46页20RLCu1第23页/共46页3.三次谐波 作用20RLCu3第24页/共46页第25页/共46页4.五次谐波 作用20RLCu3第26页/共46页第27页/共46页 第三步 各谐波分量计算结果瞬时值迭加：第28页/共46页例2：交、直流共存的电路。求：已知：E=12 VE1+_R44ki1R1R3R2C2C1u4e4k4k2k1010_+解题要点：交、直流分别计算；直流和交流瞬时值结果迭加。第29页/共4

5、6页(1)直流电源作用(E1作用，作用，e 短路短路)E1+_R44ki1R1R3R2C2C1u4e4k4k2k1010 _+直流通道第30页/共46页(2)交流电源作用 （e 作用，E1 短路）R3XC2 （C2称旁路电容）u4i1R44kR1R3R2C2C1e4k4k2k1010_+以下介绍近似计算法第31页/共46页（C1称藕合电容）C2也可视为短路R2XC2 i1u4R44kR1R3R2C2C1e4k4k2k1010_+R4XC1同理第32页/共46页u4i1R44kR1R2C1e4k2k_+简化后的交流通道对交流通道进行简化后的计算第33页/共46页最后结果：交、直流迭加直流分量交流

6、分量i1t第34页/共46页计算非正弦周期交流电路应计算非正弦周期交流电路应注意的问题注意的问题1.最后结果只能是瞬时值迭加。不同频率正弦量不能用相量相加。2.不同频率对应的 XC、XL不同。.第35页/共46页5.4.非正弦周期交流信号的平均值、有效值、平均功率的计算第36页/共46页 数学数学预备知识预备知识1.正弦、余弦信号一个周期内的积分为0。三角函数的正交性三角函数的正交性（为整数）为整数）第37页/共46页2.在一个周期内的积分为 。（为整数）为整数）第38页/共46页3.三角函数的正交性第39页/共46页一、非正弦周期函数的平均值若则其平均值为：(直流分量)正弦量的平均值为0第40页/共46页二、非正弦周期函数的有效值若则有效值:第41页/共46页结论：周期函数的有效值为直流分量及 各次谐波分量有效值平方和的方根。教材p207(5-12)式利用三角函数的正交性得：第42页/共46页三、非正弦周期交流电路平均功率的计算第43页/共46页 结论：平均功率直流分量的功率各次谐波的平均功率 教材p215(5-17)式利用三角函数的正交性，整理后得：第44页/共46页第五章结 束第45页/共46页感谢您的观看！第46页/共46页