Priročnik o delu in aplikacijah resonančnih RLC vezij

Preizkusite Naš Instrument Za Odpravo Težav





RLC vezje je električno vezje, ki ga sestavljajo upor, induktor in kondenzator, ki jih predstavljajo črke R, L in C. Resonančna vezja RLC so povezana zaporedno in vzporedno. Ime RLC vezje izhaja iz začetne črke komponent upora, induktorja in kondenzatorja. Trenutno vezje tvori harmonični oscilator. Uporabljati LC vezje to odmeva. Če se upor poveča, razpade nihanja, ki jih poznamo kot dušenje. Nekaj ​​upora je težko najti v realnem času, tudi če upor ni identificiran kot komponenta, ki ga reši LC vezje.

Resonančna vezja RLC

Medtem ko gre za resonanco, je to zapletena komponenta in ima veliko razhajanj. Impedanca z in njeno vezje sta definirana kot




Z = R + JX

Kjer je R upor, je J namišljena enota, X pa reaktanca.



Med R in JX je podpisan impulz. Namišljena enota je zunanji upor. Shranjena energija je sestavni del kondenzator in induktor. Kondenzatorji so shranjeni v električnem polju, induktorji pa v magnetnem polju.

ZC= 1 / jωc


= -J / ωc

ZL= jωL

Iz enačbe Z = R + JK lahko reaktancije določimo kot

XC= -1 / ωc

XL =ωL

Absolutna vrednost reaktanca induktor in polnjenje kondenzatorja s frekvenco, kot je prikazano na spodnji sliki.

Resonančni RLC vezja - reaktanca naboja induktorja in kondenzatorja s frekvenco

Q faktor

Okrajšava Q je opredeljena kot kakovost in je znana tudi kot faktor kakovosti. Faktor kakovosti opisuje premalo dušen resonator. Če se rezonator premalo duši, se faktor kakovosti zmanjša. Dušenje električnega resonatorja povzroči izgubo energije v uporovnih komponentah. Matematični izraz faktorja Q je opredeljen kot

Q ( ω ) = največja shranjena energija / izguba energije

Faktor q je odvisen od frekvence, najpogosteje je naveden za resonančno frekvenco in največjo energijo, shranjeno v kondenzatorju in induktorju, lahko izračuna resonančno frekvenco, ki je shranjena v resonančnem vezju. Ustrezne enačbe so

Največja shranjena energija = LIdvaLrms= C VdvaCrms

ILrms so označeni kot efektivni tok skozi induktor. Je enak skupnemu efektivnemu toku, ki tvori v vezju v serijskem vezju, v vzporednem vezju pa ni enak. Podobno je v VCrms napetost na kondenzatorju, ki je prikazana v vzporednem vezju in je enaka efektivni napajalni napetosti, v seriji pa se vezje dogovori s potencialnim delilnikom. Tako je serijsko vezje enostavno izračunati največjo energijo, shranjeno skozi indikator, v vzporednih vezjih pa se upošteva skozi kondenzator.

Realna moč se v uporu degenerira

P = VRrmsjazRrms= JazdvaRrmsR = VdvaRrms/ R

Najlažji način je najti serijsko vezje RLC

V(S)ω0= ω0 jazdvarmsL / IdvarmsR = ω0L / R

Vzporedni krog upošteva napetost

V(P)ω0= ω0RCVdvaCrms/ VdvaCrms= ω0CR

Serijsko vezje RLC

Serijsko vezje RLC je sestavljeno iz upora, induktorja in kondenzatorja, ki so zaporedno povezani v serijsko vezje RLC. Spodnji diagram prikazuje serijsko vezje RLC. V tem vezju se bosta kondenzator in induktor združila in povečala frekvenco. Če lahko Xcis ponovno povežemo z negativom, je jasno, da morata biti XL + XC enaka ničli za to specifično frekvenco XL = -XCimpedanca komponent namišljene natančno medsebojno prekličeta. Pri tem frekvenčnem gibanju ima impedanca vezja majhno velikost in fazni kot nič, kar se imenuje kot resonančna frekvenca vezja.

Serijsko vezje RLC

Serijsko vezje RLC

XL+ XC= 0

XL= - XC= ω0L = 1 / ω0C = 1 / LC

ω0 =√1 / LCω0

= 2Π f 0

Prostovoljno vezje RLC

Resonančne učinke lahko opazujemo z upoštevanjem napetosti na uporovnih komponentah do vhodne napetosti, na primer za kondenzator.

VC / V = ​​1/1-ωdvaLC + j ωRC

Za vrednosti R, L in C je razmerje narisano glede na kotno frekvenco in slika prikazuje lastnosti ojačanja. Resonančna frekvenca

VC / V- 1 / j ω0RC

VC / V- j ω0L / R

Vidimo lahko, da je to pozitivno vezje, da je celotna porabljena moč konstantna

Kotna frekvenca rad / s

Vzporedno vezje RLC

V vzporednem vezju RLC so upor komponente, induktor in kondenzator povezani vzporedno. Resonančno vezje RLC je dvojno vezje v vlogi izmenjave napetosti in toka. Zato ima vezje trenutni dobiček namesto impedance, napetostni dobiček pa je največ pri resonančni frekvenci ali minimiziran. Skupna impedanca vezja je podana kot

Vzporedno vezje RLC

Vzporedno vezje RLC

= R ‖ ZL‖ ZC

= R / 1- JR (1 / XC+ 1 / XL)

= R / 1+ JR (ωc - 1 / ωL)

Kdaj XC = - XL Resonančni vrhovi se spet pojavijo in tako ima resonančna frekvenca enako razmerje.

ω0 =√1 / LC

Če želite izračunati trenutni dobiček tako, da si ogledate tok v vsaki od krakov, je ojačanje kondenzatorja podano kot

jazc/ i = jωRC / 1+ jR (ωc - 1 / ωL)

resonančna frekvenca

Trenutni magnitud je prikazan na sliki, resonančna frekvenca pa

jazc/ i = jRC

Uporaba resonančnih vezij RLC

Resonančna vezja RLC imajo veliko podobnih aplikacij

  • Oscilatorno vezje , radijski sprejemniki in televizijski sprejemniki se uporabljajo za uglaševanje.
  • Serija in vezje RLC v glavnem vključuje obdelavo signalov in komunikacijski sistem
  • Serijsko resonančno LC vezje se uporablja za povečanje napetosti
  • Serijski in vzporedni LC vezje se uporabljata pri indukcijskem ogrevanju

Ta članek vsebuje informacije o vezju RLC, serijah in vzporednicah vezij RLC, faktorju Q in aplikacijah resonančnih vezij RLC. Upam, da so podane informacije v članku koristne za nekaj dobrih informacij in razumevanje projekta. Poleg tega, če imate kakršna koli vprašanja v zvezi s tem člankom ali na električni in elektronski projekti lahko komentirate v spodnjem razdelku. Tukaj je vprašanje za vas, vzporedno vezje RLC, katero vrednost lahko vedno uporabite kot vektorsko referenco?

Zasluge za fotografije: