Az RLC áramkör egy elektromos áramkör, amely egy ellenállásból, induktivitásból és kondenzátorból áll, ezeket R, L és C betűk képviselik. A rezonáns RLC áramkörök sorosan és párhuzamosan vannak összekötve. Az RLC áramkör neve az ellenállás, az induktivitás és a kondenzátor összetevőinek kezdőbetűjéből származik. A jelenlegi célra az áramkör harmonikus oszcillátort képez. Használni a LC áramkör ez visszhangzik. Ha az ellenállás növekszik, lebontja az úgynevezett csillapításokat. Bizonyos ellenállást nehéz valós időben megtalálni, még akkor is, ha az ellenállást nem azonosítják az alkatrészként, amelyet az LC áramkör megold.
Rezonáns RLC áramkörök
Míg a rezonánssal foglalkozik, ez egy összetett elem, és nagyon sok eltérést mutat. Az z impedancia és áramköre a következő
Z = R + JX
Ahol R jelentése ellenállás, J képzeletbeli egység, X pedig reaktancia.
R és JX között impulzus van aláírva. A képzeletbeli egység egy külső ellenállás. A tárolt energia a komponense a kondenzátor és induktor. A kondenzátorok az elektromos mezőben vannak tárolva, az induktorok pedig a nagyságrendű térben vannak tárolva.
VAL VELC= 1 / jωc
= -J / ωc
VAL VELL= jωL
A Z = R + JK egyenletből definiálhatjuk a reaktanciákat
xC= -1 / ωc
xL =ωL
A reaktancia abszolút értéke az induktor és a kondenzátor töltése frekvenciával az alábbi ábra szerint.
Q-faktor
A Q rövidítése minőségként definiálva, és minőségi tényezőként is ismert. A minőségi tényező az alul csillapított rezonátort írja le. Ha az alul csillapított rezonátor megnő, akkor a minőségi tényező csökken. Az elektromos rezonátor áramkör csillapítása generálja az energiaveszteséget az ellenállású alkatrészekben. A Q faktor matematikai kifejezése a
Q ( ω ) = maximális tárolt energia / energiaveszteség
A q tényező függ attól a frekvenciától, amelyet leggyakrabban a rezonancia frekvenciára hivatkoznak, és a kondenzátorban és az induktorban tárolt maximális energia kiszámíthatja a rezonancia áramkörben tárolt rezonancia frekvenciát. A vonatkozó egyenletek
Max. Tárolt energia = LIkétLrms= C VkétCrms
Az ILrms-eket az induktoron átmenő RMS-áramként jelöljük. Ez megegyezik a soros áramkörben az áramkörben képződő teljes RMS árammal, a párhuzamos áramkörben pedig nem egyenlő. Hasonlóképpen, a VCrms egy feszültség a kondenzátoron, amelyet a párhuzamos áramkör mutat, és egyenlő az effektív tényleges tápfeszültséggel, de a sorozatban az áramkört egy potenciálosztó állapítja meg. Így a soros áramkör egyszerű kiszámítani a kijelzőn keresztül tárolt maximális energiát, és a párhuzamos áramkörökben egy kondenzátoron keresztül tekinthető meg.
A valódi teljesítmény degenerálódik az ellenállásban
P = VRrmsénRrms= IkétRrmsR = VkétRrms/ R
A legegyszerűbb módja a soros RLC áramkör megtalálásának
Q(S)ω0= ω0 énkétrmsL / IkétrmsR = ω0L / R
A párhuzamos áramkörnek figyelembe kell vennie a feszültséget
Q(P)ω0= ω0RCVkétCrms/ VkétCrms= ω0CR
Sorozat RLC áramkör
Az RLC sorozat áramköre ellenállásból, induktivitásból és kondenzátorból áll, amelyek sorba vannak kötve az RLC sorozatban. Az alábbi ábra a soros RLC áramkört mutatja. Ebben az áramkörben a kondenzátor és az induktor összekapcsolják egymást és növelik a frekvenciát. Ha újra összekapcsolhatjuk az Xcis negatívumot, akkor egyértelmű, hogy az XL + XC-nek nullának kell lennie ennél a meghatározott frekvenciánál. XL = -XA képzeletbeli impedancia komponensei pontosan megsemmisítik egymást. Ennél a frekvenciamozgásnál az áramkör impedanciájának alacsony nagysága és fázisszöge nulla, ezt hívjuk az áramkör rezonáns frekvenciájának.
Sorozat RLC áramkör
xL+ XC= 0
xL= - XC= ω0L = 1 / ω0C = 1 / LC
ω0 =√1 / LCω0
= 2Π f 0
Önkényes RLC áramkör
Megfigyelhetjük a rezonancia hatásokat, figyelembe véve az ellenállókomponenseken átmenő feszültséget a bemeneti feszültségig, például a kondenzátor esetében.
VC / V = 1/1-ωkétLC + j ωRC
Az R, L és C értékek esetében az arányt a szögfrekvenciához viszonyítva ábrázoljuk, és az ábra az amplifikáció tulajdonságait mutatja. Rezonáns frekvencia
VC / V- 1 / j ω0RC
VC / V- j ω0L / R
Láthatjuk, hogy mivel ez egy pozitív áramkör, a teljes leadott teljesítmény mennyisége állandó
Párhuzamos RLC áramkör
A párhuzamos RLC áramkörben az alkatrész ellenállása, induktivitása és kondenzátora párhuzamosan kapcsolódik. A rezonáns RLC áramkör kettős soros áramkör a feszültség- és áramcsere szerepekben. Ezért az áramkörnek van áramerősítése, nem pedig impedanciája, és a feszültségerősítés maximális a rezonáns frekvencián, vagy minimalizálva van. Az áramkör teljes impedanciája a következő
Párhuzamos RLC áramkör
= R ‖ ZL‖ VAL VELC
= R / 1-JR (1 / XC+ 1 / XL)
= R / 1 + JR (ωc - 1 / ωL)
Amikor xC = - xL A rezonáns csúcsok ismét jönnek, és így a rezonáns frekvenciának ugyanaz a kapcsolata.
ω0 =√1 / LC
Az áramerősítés kiszámításához úgy, hogy az egyes karokban lévő áramot megnézzük, akkor a kondenzátorerősítést a következőként adjuk meg
énc/ i = jωRC / 1+ jR (ωc - 1 / ωL)
Az aktuális nagyságnövekedést az ábra mutatja, a rezonáns frekvenciát pedig
énc/ i = jRC
A rezonáns RLC áramkörök alkalmazásai
A rezonáns RLC áramköröknek számos alkalmazásuk van, például
- Oszcillátor áramkör , rádióvevőket és televíziókészülékeket használnak a hangolás céljára.
- A soros és RLC áramkör főleg a jelfeldolgozással és kommunikációs rendszer
- A sorozatú rezonáns LC áramkört a feszültség nagyításának biztosítására használják
- Az indukciós fűtésben soros és párhuzamos LC áramkört használnak
Ez a cikk az RLC áramkörről, a soros és párhuzamos RLC áramkörökről, a Q tényezőről és a rezonáns RLC áramkörök alkalmazásáról nyújt információkat. Remélem, hogy a cikkben megadott információk hasznosak ahhoz, hogy jó információkat és megértést nyújtsanak a projektről. Továbbá, ha bármilyen kérdése van ezzel a cikkel vagy a elektromos és elektronikus projektek az alábbi részben kommentelheted. Itt van egy kérdés, párhuzamos RLC áramkörben, melyik érték használható mindig vektor referenciaként?
Fotók:
