Obvod RLC je elektrický obvod, ktorý sa skladá z rezistora, induktora a kondenzátora. Predstavujú ich písmená R, L a C. Rezonančné obvody RLC sú zapojené do série a paralelne. Názov obvodu RLC je odvodený od začiatočného písmena od komponentov odporu, induktora a kondenzátora. Pre súčasné účely obvod tvorí harmonický oscilátor. Pomocou LC obvod to z rezonuje. Ak sa odpor zvýši, rozloží oscilácie, ktoré sú známe ako tlmenie. Určitý odpor je ťažké nájsť v reálnom čase, a to aj napriek tomu, že rezistor nie je identifikovaný ako komponent, je vyriešený LC obvodom.
Rezonančné RLC obvody
Pri práci s rezonanciou je to zložitá zložka a má veľa nezrovnalostí. Impedancia z a jej obvod sú definované ako
Z = R + JX
Kde R je odpor, J je imaginárna jednotka a X je reaktancia.
Medzi R a JX je podpísaný impulz. Pomyselná jednotka je vonkajším odporom. Uložená energia je zložkou kondenzátor a induktor. Kondenzátory sú uložené v elektrickom poli a tlmivky sú uložené v poli veľkosti.
SC.= 1 / jωc
= -J / ωc
SĽ= jωL
Z rovnice Z = R + JK môžeme definovať reaktanty ako
XC.= -1 / ωc
XL =ωL
Absolútna hodnota reaktancie induktor a náboj kondenzátora s frekvenciou, ako je znázornené na nasledujúcom obrázku.
Q faktor
Skratka Q je definovaná ako kvalita a je tiež známa ako faktor kvality. Faktor kvality popisuje nedostatočne tlmený rezonátor. Ak sa tlmený rezonátor zvýši, faktor kvality sa zníži. Tlmenie obvodu elektrického rezonátora generuje stratu energie v odporových komponentoch. Matematické vyjadrenie faktora Q je definované ako
Q ( ω ) = maximálna uložená energia / strata energie
Faktor q závisí od frekvencie, ktorá sa najčastejšie uvádza ako rezonančná frekvencia, a od maximálnej energie uloženej v kondenzátore a v tlmivke môže vypočítať rezonančnú frekvenciu uloženú v rezonančnom obvode. Príslušné rovnice sú
Maximálna uložená energia = LIdvaLrms= C VdvaCrms
ILrms sú označené ako RMS prúd cez induktor. Rovná sa celkovému RMS prúdu, ktorý vzniká v obvode v sériovom obvode a v paralelnom obvode nie je rovnaký. Podobne je vo VCrms napätie na kondenzátore, ktoré je zobrazené v paralelnom obvode a rovná sa rms napájaciemu napätiu, ale v sérii je obvod dohodnutý deličom potenciálov. Sériový obvod je tak jednoduchý na výpočet maximálnej energie uloženej prostredníctvom indikátora a v paralelných obvodoch sa uvažuje cez kondenzátor.
Skutočná sila v rezistore degeneruje
P = VRrmsJaRrms= JadvaRrmsR = VdvaRrms/ R
Najjednoduchší spôsob, ako nájsť sériový obvod RLC
Q(S)ω0= ω0 JadvarmsĽ / jadvarmsR = ω0Ľ / P
Paralelný obvod musí brať do úvahy napätie
Q(P)ω0= ω0RCVdvaCrms/ VdvaCrms= ω0ČR
Séria RLC obvodov
Obvod série RLC sa skladá z odporu, tlmivky a kondenzátora, ktoré sú zapojené do série v sérii RLC. Nasledujúca schéma zobrazuje sériový obvod RLC. V tomto obvode sa kondenzátor a induktor budú navzájom kombinovať a zvyšovať frekvenciu. Ak dokážeme Xcis znovu pripojiť záporne, je zrejmé, že XL + XC by sa pre túto špecifickú frekvenciu mali rovnať nule. XL = -XCimpedance zložky imaginárneho sa presne navzájom rušia. Pri tomto frekvenčnom pohybe má impedancia obvodu nízku veľkosť a nulový fázový uhol, nazýva sa rezonančná frekvencia obvodu.
Séria RLC obvodov
XĽ+ XC.= 0
XĽ= - XC.= ω0L = 1 / ω0C = 1 / LC
ω0 =√1 / LCω0
= 2Π f 0
Ľubovoľný obvod RLC
Rezonančné účinky môžeme pozorovať tak, že zvážime napätie cez odporové zložky na vstupné napätie pre príklad, ktorý môžeme zvážiť pre kondenzátor.
VC / V = 1/1-ωdvaLC + j ωRC
Pre hodnoty R, L a C sa vynesie pomer proti uhlovej frekvencii a obrázok ukazuje vlastnosti zosilnenia. Rezonančná frekvencia
VC / V- 1 / j ω0RC
VC / V- j ω0Ľ / P
Vidíme, že keďže ide o kladný obvod, celkové množstvo rozptýleného výkonu je konštantné
Paralelný RLC obvod
V paralelnom obvode RLC sú odpor, tlmivka, kondenzátor a kondenzátor zapojené paralelne. Rezonančný obvod RLC je dvojsériový obvod v úlohách výmeny napätia a prúdu. Preto má obvod skôr prúdový zisk ako impedanciu a napäťový zisk je maximálny na rezonančnej frekvencii alebo minimalizovaný. Celková impedancia obvodu je uvedená ako
Paralelný RLC obvod
= R ‖ ZĽ‖ SC.
= R / 1- JR (1 / XC.+ 1 / XĽ)
= R / 1+ JR (ωc - 1 / ωL)
Kedy XC. = - XĽ Rezonančné vrcholy prídu znova a teda rezonančná frekvencia má rovnaký vzťah.
ω0 =√1 / LC
Ak chcete vypočítať prúdový zisk pri pohľade na prúd v každom z ramien, potom sa zisk kondenzátora udáva ako
ic/ i = jωRC / 1+ jR (ωc - 1 / ωL)
Aktuálny zisk veľkosti je znázornený na obrázku a rezonančná frekvencia je
ic/ i = jRC
Aplikácie rezonančných RLC obvodov
Rezonančné RLC obvody majú veľa aplikácií ako
- Obvod oscilátora , Na ladenie sa používajú rozhlasové prijímače a televízne prijímače.
- Sériový a RLC obvod zahŕňa hlavne spracovanie signálu a komunikačný systém
- Sériový rezonančný LC obvod sa používa na zabezpečenie zväčšenia napätia
- Pri indukčnom ohreve sa používajú sériové a paralelné LC okruhy
Tento článok poskytuje informácie o obvodoch RLC, sériových a paralelných obvodoch RLC, faktore Q a aplikáciách rezonančných RLC obvodov. Dúfam, že uvedené informácie v článku pomôžu pri poskytovaní dobrých informácií a porozumeniu projektu. Ďalej, ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa tohto článku alebo na webe elektrické a elektronické projekty môžete komentovať v nasledujúcej sekcii. Tu je vaša otázka, v paralelnom obvode RLC, ktorá hodnota sa môže vždy použiť ako vektorová referencia?
Fotografické úvery: