Водич за рад и примене резонантних РЛЦ кола

РЛЦ коло је електрично коло које се састоји од отпорника, пригушнице и кондензатора и представљени су словима Р, Л и Ц. Резонантни РЛЦ кругови су повезани у серију и паралелно. Назив РЛЦ кола изведен је из почетног слова из компонената отпора, пригушнице и кондензатора. За тренутну намену, коло формира хармонијски осцилатор. Помоћу ЛЦ коло то одзвања. Ако се отпор повећа, он распада осцилације које је познато као пригушивање. Неки отпор је тешко пронаћи у реалном времену, чак и након што отпорник није идентификован као компонента коју решава ЛЦ коло.

Резонантни РЛЦ кругови

Док је реч о резонанци, она је сложена компонента и има доста одступања. Импеданса з и њен круг су дефинисани као

З = Р + ЈКС

Тамо где је Р отпор, Ј је имагинарна јединица, а Кс реактанца.

Постоји импулс потписан између Р и ЈКС. Замишљена јединица је спољни отпор. Складиштена енергија је компонента кондензатор и индуктор. Кондензатори су смештени у електричном пољу, а пригушнице у пољу величине.

СА_Ц.= 1 / јωц

= -Ј / ωц

СА_Л= јωЛ

Из једначине З = Р + ЈК реактанције можемо дефинисати као

Икс_Ц.= -1 / ωц

Икс_{Л =}ωЛ

Апсолутна вредност реактанције од индуктор и пуњење кондензатора са фреквенцијом као што је приказано на доњој слици.

К фактор

Скраћеница К је дефинисана као квалитет, а позната је и као фактор квалитета. Фактор квалитета описује недовољно пригушени резонатор. Ако се резонатор премало пригуши, фактор квалитета се смањује. Пригушивање кола електричног резонатора генерише губитак енергије у отпорним компонентама. Математички израз К фактора дефинисан је као

К ( ω ) = максимална ускладиштена енергија енергије / губитак снаге

К фактор се ослања на фреквенцију и најчешће се наводи за резонантну фреквенцију и максималну енергију ускладиштену у кондензатору и индуктору може израчунати резонантну фреквенцију која је ускладиштена у резонантном колу. Релевантне једначине су

Максимална ускладиштена енергија = ЛИ^два_Лрмс= Ц В^два_Црмс

ИЛрмс се означавају као ефективна струја кроз индуктор. Једнака је укупној ефективној струји која се формира у колу у серијском колу, а у паралелном колу није једнака. Слично томе, у ВЦрмс је напон на кондензатору, он је приказан у паралелном колу и једнак је ефективном ефективном напону, али у серији је круг договорен разделником потенцијала. Стога је серијско коло једноставно израчунати максималну енергију ускладиштену преко индикатора, а у паралелним круговима се разматра кроз кондензатор.

Стварна снага се дегенерише у отпорнику

П = В_РрмсЈа_Ррмс= И^два_РрмсР = В^два_Ррмс/ Р.

Најлакши начин да пронађете серијски РЛЦ круг

К^(С)_ω0= ω₀ Ја^два_рмсЛ / И^два_рмсР = ω₀Л / Р

Паралелни круг треба узети у обзир напон

К^(П)_ω0= ω₀РЦВ^два_Црмс/ В^два_Црмс= ω₀ЦР

Серијски РЛЦ круг

Коло РЛЦ серије састоји се од отпора, индуктора и кондензатора који су серијски повезани у серијски РЛЦ круг. Дијаграм испод приказује серијски РЛЦ круг. У овом колу кондензатор и индуктор ће се међусобно комбиновати и повећати фреквенцију. Ако можемо поново повезати Ксцис са негативом, онда је јасно да КСЛ + КСЦ треба да буду једнаки нули за ову специфичну фреквенцију КСЛ = -КСЦимпеданце компоненте имагинарног тачно се међусобно поништавају. При овом кретању фреквенције, импеданса кола има малу величину и фазни угао нула, назива се резонантном фреквенцијом кола.

Серијски РЛЦ круг

Икс_Л+ Кс_Ц.= 0

Икс_Л= - Кс_Ц.= ω₀Л = 1 / ω₀Ц = 1 / ЛЦ

ω_{0 =√1 / ЛЦ}ω₀

= 2Π ф ₀

Произвољни РЛЦ круг

Резонантне ефекте можемо посматрати узимајући у обзир напон на отпорним компонентама до улазног напона за пример који можемо узети у обзир за кондензатор.

ВЦ / В = 1/1-ω^дваЛЦ + ј ωРЦ

За вредности Р, Л и Ц приказан је однос на основу угаоне фреквенције и слика показује својства појачања. Резонантна фреквенција

ВЦ / В- 1 / ј ω₀РЦ

ВЦ / В- ј ω₀Л / Р

Видимо да је ово позитивно коло укупна количина расипане снаге константна

Паралелни РЛЦ круг

У паралелном РЛЦ колу отпор компоненте, пригушница и кондензатор су повезани паралелно. Резонантно РЛЦ коло је двоструко серијско коло у улогама размене напона и струје. Стога круг има тренутни добитак, а не импедансу, а појачање напона је максимум на резонантној фреквенцији или је минимизирано. Укупна импеданса кола дата је као

Паралелни РЛЦ круг

= Р ‖ З_Л‖ СА_Ц.

= Р / 1- ЈР (1 / Кс_Ц.+ 1 / Кс_Л)

= Р / 1+ ЈР (ωц - 1 / ωЛ)

Када Икс_Ц. = - Икс_Л Резонантни пикови долазе поново и самим тим резонантна фреквенција има исти однос.

ω_{0 =√1 / ЛЦ}

Да би се израчунало струјно појачање гледањем струје у сваком краку, тада је појачање кондензатора дато као

и_ц/ и = јωРЦ / 1+ јР (ωц - 1 / ωЛ)

Тренутни добитак магнитуде приказан је на слици, а резонантна фреквенција је

и_ц/ и = јРЦ

Примене резонантних РЛЦ кола

Резонантни РЛЦ кругови имају много примена попут

• Коло осцилатора , радијски пријемници и телевизијски уређаји се користе за подешавање.
• Серијско и РЛЦ коло углавном укључује обраду сигнала и комуникациони систем
• Серијски резонантни ЛЦ круг се користи за повећање напона
• Серија и паралелни ЛЦ круг се користе у индукционом грејању

Овај чланак даје информације о РЛЦ колу, серијама и паралелама РЛЦ кола, К фактору и примени резонантних РЛЦ кола. Надам се да су дате информације у чланку корисне за давање неких добрих информација и разумевање пројекта. Даље, ако имате питања у вези са овим чланком или на електрични и електронски пројекти можете коментарисати у одељку испод. Ево питања за вас, у паралелном РЛЦ колу, која вредност се увек може користити као векторска референца?

Фото кредити:

• Серијски РЛЦ круг сарутецх
• Паралелни РЛЦ круг викимедиа