matlab计算rms_纠结！我到底该不该使用rms功率呢？

在1 Ω电阻上施加1 V rms正弦电压时&＃xff0c;会消耗多少功率&＃xff1f;

这个问题的答案很明确^[1]&＃xff0c;大家对此没有任何异议。

现在&＃xff0c;我们将这个值与rms功率计算值比较看看。

图1所示为1 V rms正弦曲线图。峰峰值为1 V rms × 2 √2 &＃61; 2.828 V&＃xff0c;摆幅为&＃43;1.414 V至–1.414 V。^[2]

图1.1 V rms正弦曲线图。

图2所示为1 V rms正弦电压施加于1 Ω电阻(P &＃61; V²/R)时的消耗功率曲线图&＃xff0c;其中显示&＃xff1a;

图2.1 V rms正弦电压施加于1 Ω电阻时的消耗功率曲线图。

• 该瞬时功率曲线的偏移为1 W&＃xff0c;摆幅为0 W至2 W。

• 此功率波形的rms值为1.225 W。

  • 计算此值的一种方法是使用公式2^[3]:

可以在MATLAB^® 或Excel中使用更详细的公式^[4]来验算这个值。

此功率波形的平均值为1 W。这可以通过查看波形看到&＃xff1b;波形在1 V上下对称波动。计算波形数据点的平均数可以得出相同的值。

平均功率数值与使用rms电压计算得出的功率值相同。

1 V rms正弦电压施加于1 Ω电阻时&＃xff0c;功耗为1 W&＃xff0c;而不是1.225 W。所以&＃xff0c;能够得出正确值的是平均功率&＃xff0c;平均功率具有实际意义。Rms功率(如此处所定义)没有明显的实用意义(没有明显的物理/电气意义)&＃xff0c;只是实践练习中可以计算的一个量。

例如&＃xff0c;采用1 A rms正弦电流通过1 Ω电阻&＃xff0c;执行相同的分析。得出的结果相同。

集成电路(IC)的电源一般为直流电源&＃xff0c;所以rms功率对IC电源没有影响。对于直流而言&＃xff0c;平均功率和rms功率的值相同。与本文中定义的rms功率不同&＃xff0c;使用平均功率的重要性也适用于需要考虑随时间变化的电压和电流(即噪声、RF信号和振荡器)相关功率的情形。

使用rms电压和/或rms电流来计算平均功率&＃xff0c;可以得出有意义的功率值。

^[1] 电压施加于电阻两端产生功耗具有一种基本关系&＃xff0c;可以从欧姆定律(V &＃61; Ir)以及电压(电能/电荷单位)和电流(电荷单位/时间)的基本定义轻松得出。电压 × 电流 &＃61; 电能/时间 &＃61; 功率

^[2] 正弦电压的峰峰幅度 &＃61; rms值 × 2√2。对于正弦电压&＃xff0c;V p-p &＃61; V rms × 2√2&＃xff0c;其中V p-p表示峰峰电压&＃xff0c;V rms表示rms电压。

^[3] 这是从恒定的直流偏置值加上单独的rms交流值得出的rms值中演变而来。

^[4] 标准教科书中提供的是以下这种更详细的公式。

作者&＃xff1a;ADI

来源&＃xff1a;亚德诺半导体