Изменяет ли входная частота трансформаторного выпрямителя выходное напряжение, учитывая, что входное напряжение постоянно, а на выходе нет регулятора напряжения или схемы защиты?
Предполагая, что все компоненты идеальны и нет других задействованных компонентов, ответ будет отрицательным.
Однако обычно у вас будет выходной фильтр/накопительный конденсатор. Если входная частота увеличивается, она будет меньше падать между полупериодами и, таким образом, немного увеличивает выходное напряжение.
Трансформатор может иметь низкую первичную индуктивность и нагружать входной источник питания. Повышение частоты уменьшит этот эффект и немного повысит выходное напряжение.
Трансформатор может быть близок к насыщению и, таким образом, нагружать входной источник питания. Повышение частоты уменьшит этот эффект.
Трансформатор может работать где-то близко к резонансу (маловероятно, если это железо и сеть, но возможно, если он ферритовый и работает на частоте от 10 до 100 кГц). Если это так, увеличение входной частоты может резко изменить выходное напряжение, как вверх, так и вниз, поскольку оно проходит через резонанс.
Предполагая базовую систему, состоящую из трансформатора, выпрямителя и выходного фильтра, мы можем сделать следующие выводы:
Трансформаторы, предназначенные для работы на частоте сети, имеющие материал магнитного сердечника (сплав железа и кремния), способный воспринимать плотность магнитного потока около 15000 Гаусс или меньше. Это относится к частоте сети (50/60 Гц).
При увеличении частоты увеличиваются потери на гистерезис и вихревые токи. Эффект заключается в том, что сердечник воспринимает меньшую плотность магнитного потока и быстро насыщается, повышая свою температуру и теряя производительность.
Обычные выпрямительные диоды, используемые для выпрямления мощности (от 1 А до ~ 300 А), имеют максимальную рабочую частоту порядка 1 кГц. При превышении этого уровня отклик диода становится критическим (обратное время восстановления), что резко снижает его выход из-за переключения.
Выходной фильтр может быть емкостным или индуктивно-емкостным. В любом случае частота среза довольно низкая, поэтому увеличение входной частоты означает, что выходной сигнал будет сильно ослаблен фильтрацией.
В случае, когда рабочая частота ниже, критическим компонентом системы выпрямления является трансформатор, который быстро насыщается.