Коэффициент мощности ВЧ генератора

[a.g.veynik]

Добрый день всем!

Помогите пожалуйста разобраться.

1. Есть источник питания постоянного тока (выдает 5В, максимальный ток 10 А), сам источник питается от 220 В.
2. Есть схема ВЧ генератора (на транзисторе), которая подключается к источнику тока.
3. Есть график тока и напряжения для схемы (осциллограммы приложены).

Я хочу понять правильно ли я рассчитал коэффициент мощности по осциллограмме и активную мощность.

На осциллограмме, для удобства сделал вертикальный и горизонтальный сдвиг, по горизонтали, чтобы от левого края до правого курсора (вертикальная линия) умещался период - ${360}^{o}$, по вертикали, чтобы график был симметричен относительно 0 (левый рисунок).

Расчетный сдвиг получился ${81}^{o}$ - 2 клетки на экране - 100 нс, весь период - 426 нс.

Вот теперь вопрос, полная потребляемая мощность устройства - 10 ВА.
Если считать, что:
$\cos(\varphi ) = 0.1 = \frac{{P}_{a}}{{S}}$

Коэффициент мощности получается 0.1

${P}_{a} = 0.1 S = 1$Вт

Верно я понимаю, что активная мощность схемы 1 Вт ?

Спасибо!

[Pphantom]

Не стоит выделять числовые данные жирным без явной необходимости.

[levtsn]

ну всетаки кпд усилительного каскада не 100%, даже если мощность полностью активная.

[a.g.veynik]

levtsn, извините, не понял вас.

Причем тут КПД усилительного каскада (может я что-то упускаю)?

Я меряю ток (и его форму) и напряжение (и его форму) всей схемы (в т.ч и усилительного каскада).
Щупы осциллографа стоят вначале схемы, где подается питание. Питание включаю через резистор 1 ом, щуп для измерения тока ставлю на точку после резистора (земля), сигнальный контакт - до резистора. Щуп для измерения напряжения ставлю на точку после резистора (землю) и $+$ источника питания.

Смотрю угол сдвига фаз тока и напряжения.

Далее убираю измерительные приборы, смотрю полную потребляемую мощность устройства (амперметром), она оказывается равной 10 ВА. Зная коэффициент мощности 0.1 (он ведь не поменяется если отключить измерительные приборы), получаю что активная мощность равна 1 Вт.

Что меня беспокоит, так это то, что питание - постоянное, но после включения схемы оно становится переменным, т.к. эту составляющую вносит генератор. И вообще в данном случае, применима ли формула расчета активной мощности.

[levtsn]

для полной ясности, может приведете схему устанвоки?

[a.g.veynik]

levtsn

Схема такая:



$R = 1$ Ом

Как включаются щупы я написал в предыдущем сообщении.

[AnatolyBa]

Это вы показываете переменные составляющие тока и напряжения?
Надо полагать есть и постоянные составляющие.
Если у вас обычное определение активной мощности, то надо посчитать отдельно мощность для постоянной составляющей (просто произведение тока на напряжение) и для переменной составляющей (с косинусом). И сложить.
Умножать косинус на то, что вы получили с помощью амперметра - не имеет смысла.

[a.g.veynik]

AnatolyBa
Большое спасибо, вроде разобрался.

Т.е. получается как-то так:

1. Источник питания - 5 В, постоянного тока.
2. Полная потребляемая мощность генератора - 10 ВА.
3. Выделяем на графиках переменную составляющую, тут у меня получилось, что сдвиг фазы между током и напряжением $\approx{90}^{o}$, т.е. активная мощность $\approx0$Вт.
4. Выделяем на графиках постоянную составляющую, тут у меня получилось, что выделенное значение $\approx5$В, значение тока $\approx1.2$А, т.е. получается $\approx6$Вт.
5. Т.к. активная мощность переменной составляющей $\approx0$Вт, то следовательно остается только мощность от постоянной составляющей, т.е. потребляемая мощность схемы $\approx6$Вт.


Верно?

[OlegCh]

У вас только на сопротивлении выделяется практически 1 Ватт. Выкиньте его и померьте лучше обычным мультиметром (по отдельности напряжение и ток), раз уж вы убедились, что переменная составляющая роли не играет.

[a.g.veynik]

OlegCh
Да, на сопротивлении выделяется 1Вт, я это учитываю.

Как же переменная составляющая роли не играет?
Как раз переменная составляющая уменьшает активную мощность на 40%.

Я же написал, что при измерении полной мощности (ее как раз мультиметром меряю), показания - 10ВА, если разделить на переменную составляющую и постоянную, то получается, что активная потребляемая мощность - 6Вт.

[OlegCh]

Ну я имел в виду мультиметром померить после ИП, там где 5 В уже.

[AnatolyBa]

Пару уточнений, пожалуйста.
Как вы измерили 10 ВА? Где вы ставили амерметр (до или после ИП) и какого типа (обычный тип - амперметр эффективного тока, но бывают и другие)?

[Mavlik]

Если верно понимаю, надо мерить не до генератора, на после. На нагрузке.
И по напряжению ставить нагрузку 50 Ом со стороны осциллографа.
А по току шунт коаксиальный делать.
А до генератора синуса не должно быть. ТАм же источник питания.
Можно всю схему с транзистором?