Ръководство за работа и приложения на резонансните RLC вериги

Ръководство за работа и приложения на резонансните RLC вериги

RLC верига е електрическа верига, която се състои от резистор, индуктор и кондензатор, те са представени с буквите R, L и C. Резонансните RLC вериги са свързани последователно и паралелно. Името RLC схема е получено от началната буква от компонентите на съпротивлението, индуктора и кондензатора. За текущата цел веригата образува хармоничен осцилатор. Използвайки LC верига то от резонира. Ако резисторът се увеличи, той разлага колебанията, които е известен като демпфиране. Трудно е да се намери известно съпротивление в реално време, дори след като резисторът не е идентифициран като компонент, той се решава от LC веригата.



Резонансни RLC вериги

Докато се занимава с резонанса, той е сложен компонент и има много несъответствия. Импедансът z и неговата верига се определят като


Z = R + JX





Където R е съпротивление, J е въображаема единица, а X е реактивно съпротивление.

Има импулс, подписан между R и JX. Въображаемата единица е външна съпротива. Съхранената енергия е компонентите на кондензатора и индуктор. Кондензаторите се съхраняват в електрическото поле, а индукторите се съхраняват в магнитудно поле.



С° С= 1 / jωc


= -J / ωc

СL= jωL

От уравнението Z = R + JK можем да определим реактансите като

х° С= -1 / ωc

хL =ωL

Абсолютната стойност на реактивното съпротивление на индуктора и кондензаторен заряд с честота, както е показано на фигурата по-долу.

Резонансни RLC вериги - реактивно съпротивление на заряда на индуктора и кондензатора с честота

Q фактор

Съкращението на Q се определя като качество и е известно и като фактор за качество. Факторът за качество описва недостатъчно затихналия резонатор. Ако резонансът с по-нисък демпфер се увеличи, коефициентът на качество намалява. Демпфирането на електрическата резонаторна верига генерира загуба на енергия в резистивните компоненти. Математическият израз на Q фактора се определя като

Q ( ω ) = максимална съхранена енергия / загуба на мощност

Коефициентът q зависи от честотата, която най-често се цитира за резонансната честота и максималната енергия, съхранявана в кондензатора и в индуктора, може да изчисли резонансната честота, която се съхранява в резонансната верига. Съответните уравнения са

Максимално съхранена енергия = LIдвеLrms= C VдвеCrms

ILrms се обозначават като средно ефективния ток през индуктора. Той е равен на общия RMS ток, образуващ се във веригата в последователната верига, а в паралелната верига не е равен. По същия начин, в VCrms е напрежение в кондензатора, което е показано в паралелната верига и е равно на средно ефективното захранващо напрежение, но в серията веригата е съгласувана от потенциален делител. По този начин последователната верига е проста за изчисляване на максималната енергия, съхранявана чрез индикатор и в паралелните вериги се разглежда чрез кондензатор.

Реалната мощност се дегенерира в резистора

P = VRrmsАзRrms= АздвеRrmsR = VдвеRrms/ R

Най-лесният начин да намерите серийната RLC верига

Въпрос:(С)ω0= ω0 АздвеrmsL / IдвеrmsR = ω0L / R

Паралелната верига трябва да вземе предвид напрежението

Въпрос:(P)ω0= ω0RCVдвеCrms/ VдвеCrms= ω0CR

Серия RLC верига

RLC серийната верига се състои от съпротивление, индуктор и кондензатор, които са свързани последователно в серийната RLC верига. Диаграмата по-долу показва серийната RLC схема. В тази верига кондензаторът и индукторът ще се комбинират помежду си и ще увеличат честотата. Ако можем да свържем Xcis отрицателно, така че е ясно, че XL + XC трябва да са равни на нула за тази специфична честота XL = -XCimpedance компоненти на въображаеми точно се отменят. При това честотно движение импедансът на веригата има ниска величина и фазов ъгъл от нула, той се нарича резонансна честота на веригата.

Серия RLC верига

Серия RLC верига

хL+ X° С= 0

хL= - X° С= ω0L = 1 / ω0C = 1 / LC

ω0 =√1 / LCω0

= 2Π f 0

Произволна RLC схема

Можем да наблюдаваме резонансните ефекти, като разгледаме напрежението на резистивните компоненти към входното напрежение за пример, който можем да разгледаме за кондензатора.

VC/V = 1/1-ωдвеLC + j ωRC

За стойностите на R, L и C съотношението се нанася спрямо ъгловата честота и фигурата показва свойствата на усилване. Резонансна честота

VC / V- 1 / j ω0RC

VC / V- j ω0L / R

Виждаме, че тъй като това е положителна верига, общото количество разсейвана мощност е постоянно

Ъглова честота rad / s

Паралелна RLC схема

В паралелната RLC верига съпротивлението на компонента, индукторът и кондензаторът са свързани паралелно. Резонансната RLC верига е двойна последователна верига в ролята на обмен на напрежение и ток. Следователно веригата има текущо усилване, а не импеданс и усилването на напрежението е максимум при резонансната честота или е сведено до минимум. Общият импеданс на веригата е даден като

Паралелна RLC верига

Паралелна RLC верига

= R ‖ ZL‖ С° С

= R / 1- JR (1 / X° С+ 1 / XL)

= R / 1+ JR (ωc - 1 / ωL)

Кога х° С = - хL Резонансните пикове идват отново и по този начин резонансната честота има същата връзка.

ω0 =√1 / LC

За да се изчисли усилването на тока, като се гледа токът във всеки от рамената, тогава усилването на кондензатора се дава като

i° С/ i = jωRC / 1+ jR (ωc - 1 / ωL)

резонансна честота

Текущият коефициент на усилване е показан на фигурата, а резонансната честота е

i° С/ i = jRC

Приложения на резонансните RLC вериги

Резонансните RLC вериги имат много приложения като

  • Осцилаторна верига , радиоприемници и телевизори се използват за настройка.
  • Поредицата и RLC веригата включва главно обработка на сигнала и комуникационна система
  • Серийната резонансна LC верига се използва за осигуряване на увеличение на напрежението
  • При индукционно отопление се използват последователни и паралелни LC вериги

Тази статия дава информация за RLC верига, серия и паралели RLC вериги, Q фактор и приложения на резонансните RLC вериги. Надявам се дадената информация в статията да е полезна за даване на добра информация и разбиране на проекта. Освен това, ако имате някакви въпроси относно тази статия или на електрически и електронни проекти можете да коментирате в раздела по-долу. Ето въпрос за вас, в паралелна RLC схема, коя стойност винаги може да се използва като векторна референция?

Кредити за снимки: