공진 RLC 회로 작동 및 애플리케이션에 대한 가이드

RLC 회로는 저항, 인덕터 및 커패시터로 구성된 전기 회로로 문자 R, L 및 C로 표시됩니다. 공진 RLC 회로는 직렬 및 병렬로 연결됩니다. RLC 회로라는 이름은 저항, 인덕터 및 커패시터 구성 요소의 시작 문자에서 파생됩니다. 현재 목적을 위해 회로는 고조파 발진기를 형성합니다. 사용 LC 회로 공명에서. 저항이 증가하면 댐핑이라고하는 진동을 분해합니다. 저항이 LC 회로에 의해 해결되는 구성 요소로 식별되지 않은 경우에도 일부 저항은 실시간으로 찾기가 어렵습니다.

공진 RLC 회로

공명을 처리하는 동안 복잡한 구성 요소이며 많은 불일치가 있습니다. 임피던스 z와 그 회로는 다음과 같이 정의됩니다.

Z = R + JX

R이 저항 인 경우 J는 가상 단위이고 X는 리액턴스입니다.

R과 JX 사이에 부호가있는 펄스가 있습니다. 가상 단위는 외부 저항입니다. 저장된 에너지는 커패시터 그리고 인덕터. 커패시터는 전기장에 저장되고 인덕터는 크기 필드에 저장됩니다.

와_씨= 1 / jωc

= -J / ωc

와_엘= jωL

방정식 Z = R + JK에서 리액턴스를 다음과 같이 정의 할 수 있습니다.

엑스_씨= -1 / ωc

엑스_{L =}ωL

리액턴스의 절대 값 인덕터 아래 그림과 같이 주파수에 따른 커패시터 충전.

Q 팩터

Q의 약어는 품질로 정의되며 품질 계수라고도합니다. 품질 계수는 저 감쇠 공진기를 설명합니다. 저 감쇠 공진기가 증가하면 품질 계수가 감소합니다. 전기 공진기 회로 댐핑은 저항성 부품에서 에너지 손실을 발생시킵니다. Q 인자의 수학적 표현은 다음과 같이 정의됩니다.

Q ( ω ) = 저장되는 최대 전력 에너지 / 전력 손실

q 계수는 공진 주파수에 대해 가장 자주 인용되는 주파수에 의존하며 커패시터에 저장된 최대 에너지는 인덕터에 공진 회로에 저장된 공진 주파수를 계산할 수 있습니다. 관련 방정식은 다음과 같습니다.

저장된 최대 에너지 = LI^두_Lrms= CV^두_Crms

ILrms는 인덕터를 통과하는 RMS 전류로 표시됩니다. 직렬 회로의 회로에서 형성되는 총 RMS 전류와 같고 병렬 회로에서는 동일하지 않습니다. 유사하게, VCrms에서 커패시터 양단의 전압은 병렬 회로에 표시되고 rms 공급 전압과 동일하지만 직렬에서 회로는 전위 분배기에 의해 합의됩니다. 따라서 직렬 회로는 표시기를 통해 저장되는 최대 에너지를 계산하기 쉽고 병렬 회로에서는 커패시터를 통해 고려됩니다.

저항에서 실제 전력이 저하됨

P = V_Rrms나는_Rrms= 나^두_RrmsR = V^두_Rrms/아르 자형

시리즈 RLC 회로를 찾는 가장 쉬운 방법

큐^(에스)_ω0= ω₀ 나는^두_rmsL / 나^두_rmsR = ω₀패 / R

병렬 회로는 전압을 고려하는 것입니다

큐^(피)_ω0= ω₀RCV^두_Crms/ V^두_Crms= ω₀CR

시리즈 RLC 회로

RLC 직렬 회로는 직렬 RLC 회로에 직렬로 연결된 저항, 인덕터 및 커패시터로 구성됩니다. 아래 다이어그램은 직렬 RLC 회로를 보여줍니다. 이 회로에서 커패시터와 인덕터는 서로 결합하여 주파수를 증가시킵니다. 우리가 Xcis를 음수로 다시 연결할 수 있다면 XL + XC가이 특정 주파수에 대해 0과 같아야한다는 것이 분명합니다. XL = -X 허상의 Cimpedance 성분은 서로를 정확히 상쇄합니다. 이 주파수 움직임에서 회로의 임피던스는 낮은 크기와 0의 위상 ​​각을 가지며 회로의 공진 주파수라고합니다.

시리즈 RLC 회로

엑스_엘+ X_씨= 0

엑스_엘=-X_씨= ω₀L = 1 / ω₀C = 1 / LC

ω_{0 =√1 / LC}ω₀

= 2Π f ₀

임의의 RLC 회로

커패시터에 대해 고려할 수있는 예에서 저항성 구성 요소의 전압과 입력 전압을 고려하여 공진 효과를 관찰 할 수 있습니다.

VC / V = ​​1 / 1-ω^두LC + j ωRC

R, L 및 C 값의 경우 각 주파수에 대한 비율이 플롯되고 그림은 증폭의 특성을 보여줍니다. 공진 주파수

VC / V- 1 / j ω₀RC

VC / V- j ω₀L / R

우리는 이것이 양의 회로이기 때문에 소비되는 총 전력량이 일정하다는 것을 알 수 있습니다.

병렬 RLC 회로

병렬 RLC 회로에서 구성 요소의 저항, 인덕터 및 커패시터는 병렬로 연결됩니다. 공진 RLC 회로는 전압 및 전류 교환 역할에서 이중 직렬 회로입니다. 따라서 회로는 임피던스가 아닌 전류 이득을 가지며 전압 이득은 공진 주파수에서 최대이거나 최소화됩니다. 회로의 총 임피던스는 다음과 같습니다.

병렬 RLC 회로

= R ‖ Z_엘”와_씨

= R / 1- JR (1 / X_씨+ 1 / X_엘)

= R / 1+ JR (ωc – 1 / ωL)

언제 엑스_씨 =- 엑스_엘 공진 피크가 다시 한 번 나오므로 공진 주파수는 동일한 관계를 갖습니다.

ω_{0 =√1 / LC}

각 암의 전류를 확인하여 전류 이득을 계산하기 위해 커패시터 이득은 다음과 같이 주어진다.

나는_씨/ i = jωRC / 1+ jR (ωc – 1 / ωL)

크기의 전류 이득이 그림에 표시되고 공진 주파수는

나는_씨/ i = jRC

공진 RLC 회로의 응용

공진 RLC 회로에는 다음과 같은 많은 응용 분야가 있습니다.

• 발진기 회로 , 라디오 수신기 및 텔레비전 세트가 튜닝 목적으로 사용됩니다.
• 직렬 및 RLC 회로는 주로 신호 ​​처리 및 의사 소통 시스템
• 직렬 공진 LC 회로는 전압 확대를 제공하는 데 사용됩니다.
• 유도 가열에 직렬 및 병렬 LC 회로 사용

이 기사에서는 RLC 회로, 직렬 및 병렬 RLC 회로, Q 팩터 및 공진 RLC 회로의 애플리케이션에 대한 정보를 제공합니다. 기사에 제공된 정보가 좋은 정보를 제공하고 프로젝트를 이해하는 데 도움이되기를 바랍니다. 또한,이 기사 또는 관련 질문이있는 경우 전기 및 전자 프로젝트 아래 섹션에서 댓글을 달 수 있습니다. 병렬 RLC 회로에서 항상 벡터 참조로 사용할 수있는 값은 무엇입니까?

사진 크레딧 :

• 시리즈 RLC 회로 Sarutech
• 병렬 RLC 회로 위키 미디어