Rezonant RLC Devreleri Çalışma ve Uygulamaları Kılavuzu

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





Bir RLC devresi, bir direnç, indüktör ve kapasitörden oluşan ve R, L ve C harfleriyle temsil edilen bir elektrik devresidir. Rezonant RLC devreleri seri ve paralel olarak bağlanır. RLC devresi adı, direnç, indüktör ve kapasitör bileşenlerinden gelen başlangıç ​​harfinden türetilmiştir. Mevcut amaç için, devre harmonik bir osilatör oluşturur. Kullanmak LC devresi rezonansa giriyor. Direnç artarsa ​​salınımları parçalayarak sönümleme olarak bilinir. Direnç, LC devresi tarafından çözülen bileşen olarak tanımlanmasa bile, gerçek zamanlı olarak bir miktar direnç bulmak zordur.

Rezonant RLC Devreleri

Rezonans ile uğraşırken, karmaşık bir bileşendir ve birçok tutarsızlığı vardır. Empedans z ve devresi şu şekilde tanımlanır:




Z = R + JX

R direnç olduğunda, J hayali bir birimdir ve X bir reaktanstır.



R ve JX arasında imzalanan bir darbe var. Hayali birim bir dış direniştir. Depolanan enerji, aşağıdakilerin bileşenleridir: kapasitör ve indüktör. Kapasitörler elektrik alanında depolanır ve indüktörler büyüklük alanında depolanır.

İLEC= 1 / jωc


= -J / ωc

İLEL= jωL

Z = R + JK denkleminden reaktansları şu şekilde tanımlayabiliriz:

XC= -1 / ωc

XL =ωL

Reaktansının mutlak değeri indüktör ve aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi frekanslı kapasitör şarjı.

Rezonant RLC Devreleri - indüktörün reaktansı ve frekansla kapasitör yükü

Q Faktörü

Q'nun kısaltması bir kalite olarak tanımlanır ve aynı zamanda bir Kalite faktörü olarak da bilinir. Kalite faktörü, düşük sönümlü rezonatörü tanımlar. Düşük sönümlü rezonatör artarsa, kalite faktörü azalır. Elektrik rezonatör devresi sönümlemesi, dirençli bileşenlerde enerji kaybına neden olur. Q faktörünün matematiksel ifadesi şu şekilde tanımlanır:

Q ( ω ) = depolanan maksimum güç enerjisi / güç kaybı

Q faktörü, rezonans frekansı ve kondansatörde depolanan maksimum enerji için en sık alıntı yapılan frekansa bağlıdır ve rezonans devresinde depolanan rezonans frekansını hesaplayabilir. İlgili denklemler

Depolanan maksimum enerji = LIikiLrms= C VikiCrms

ILrms, indüktörden geçen RMS akımı olarak belirtilir. Seri devrede devrede oluşan toplam RMS akımına eşittir ve paralel devrede eşit değildir. Benzer şekilde, VCrms'de kondansatör boyunca bir voltaj vardır, paralel devrede gösterilir ve rms besleme voltajına eşittir, ancak seride devre bir potansiyel bölücü tarafından kararlaştırılır. Böylece seri devre, gösterge aracılığıyla depolanan maksimum enerjiyi hesaplamak için basittir ve paralel devrelerde bir kapasitör aracılığıyla kabul edilir.

Dirençte gerçek güç dejenere olur

P = VRrmsbenRrms= IikiRrmsR = VikiRrms/ R

Seri RLC devresini bulmanın en kolay yolu

Q(S)ω0= ω0 benikirmsL / IikirmsR = ω0L / R

Paralel devre voltajı dikkate almaktır

Q(P)ω0= ω0RCVikiCrms/ VikiCrms= ω0CR

Seri RLC Devresi

RLC serisi devre, seri RLC devresinde seri olarak bağlanan direnç, indüktör ve kapasitörden oluşur. Aşağıdaki şema seri RLC devresini göstermektedir. Bu devrede kondansatör ve indüktör birbirini birleştirecek ve frekansı artıracaktır. Xcis'i bir negatife yeniden bağlayabilirsek, bu belirli frekans için XL + XC'nin sıfıra eşit olması gerektiği açıktır. XL = -XCimpedance hayali bileşenlerin birbirini tam olarak iptal eder. Bu frekans hareketinde, devrenin empedansı düşük büyüklüğe ve sıfır faz açısına sahiptir, devrenin rezonans frekansı olarak adlandırılır.

Seri RLC Devresi

Seri RLC Devresi

XL+ XC= 0

XL= - XC= ω0L = 1 / ω0C = 1 / LC

ω0 =√1 / LCω0

= 2Π f 0

Keyfi RLC Devresi

Rezonans etkilerini, kondansatör için düşünebileceğimiz bir örnek olarak, direnç bileşenlerinden giriş voltajına olan voltajı dikkate alarak gözlemleyebiliriz.

VC / V = ​​1/1-ωikiLC + j ωRC

R, L ve C değerleri için oran, açısal frekansa göre çizilir ve şekil amplifikasyonun özelliklerini gösterir. Rezonans frekansı

VC / V- 1 / j ω0RC

VC / V- j ω0L / R

Bu pozitif bir devre olduğu için harcanan toplam güç miktarının sabit olduğunu görebiliriz.

Açısal Frekans rad / s

Paralel RLC Devresi

Paralel RLC devresinde, bileşenin direnci, indüktörü ve kapasitör paralel bağlanır. Rezonant RLC devresi, voltaj ve akım değişim rollerinde ikili seri devredir. Bu nedenle, devrenin empedanstan ziyade bir akım kazancı vardır ve voltaj kazancı rezonans frekansında maksimumdur veya en aza indirilmiştir. Devrenin toplam empedansı şu şekilde verilmiştir:

Paralel RLC devresi

Paralel RLC devresi

= R, ZL‖ İLEC

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

= R / 1+ JR (ωc - 1 / ωL)

Ne zaman XC = - XL Rezonans zirveleri bir kez daha gelir ve bu nedenle rezonans frekansı aynı ilişkiye sahiptir.

ω0 =√1 / LC

Kolların her birindeki akıma bakarak akım kazancını hesaplamak için kondansatör kazancı şöyle verilir:

benc/ i = jωRC / 1+ jR (ωc - 1 / ωL)

rezonans frekansı

Mevcut büyüklük kazancı şekilde gösterilmiştir ve rezonans frekansı

benc/ i = jRC

Rezonant RLC Devrelerinin Uygulamaları

Rezonant RLC devrelerinin birçok uygulaması vardır.

  • Osilatör devresi , radyo alıcıları ve televizyon setleri ayarlama amacıyla kullanılır.
  • Seri ve RLC devresi esas olarak sinyal işlemede ve iletişim sistemi
  • Seri rezonanslı LC devresi, voltaj büyütme sağlamak için kullanılır
  • İndüksiyonla ısıtmada seri ve paralel LC devresi kullanılır

Bu makale, RLC devresi, seri ve paralel RLC devreleri, Q faktörü ve rezonans RLC devrelerinin uygulamaları hakkında bilgi verir. Umarım makalede verilen bilgiler, bazı iyi bilgiler vermeye ve projeyi anlamaya yardımcı olur. Ayrıca, bu makale ile ilgili herhangi bir sorunuz varsa veya elektrik ve elektronik projeler aşağıdaki bölümde yorum yapabilirsiniz. İşte size bir soru, paralel RLC devresinde, hangi değer her zaman vektör referansı olarak kullanılabilir?

Fotoğrafa katkı verenler: