RLC回路は、抵抗、インダクタ、コンデンサで構成される電気回路であり、R、L、Cの文字で表されます。共振RLC回路は、直列および並列に接続されています。 RLC回路という名前は、抵抗、インダクタ、およびコンデンサのコンポーネントの開始文字に由来しています。現在の目的では、回路は調和振動子を形成します。を使用して LC回路 それは共鳴します。抵抗が増加すると、ダンピングと呼ばれる振動が分解されます。抵抗がコンポーネントとして識別されなかった後でも、LC回路によって解決されるため、リアルタイムで抵抗を見つけるのは困難です。
共振RLC回路
共振を処理している間、それは複雑なコンポーネントであり、多くの不一致があります。インピーダンスzとその回路は次のように定義されます。
Z = R + JX
ここで、Rは抵抗、Jは虚数単位、Xはリアクタンスです。
RとJXの間に符号付きのパルスがあります。虚数単位は外部抵抗です。蓄積されたエネルギーは コンデンサ とインダクタ。コンデンサは電界に保存され、インダクタは振幅フィールドに保存されます。
とC= 1 /jωc
= -J /ωc
とL=jωL
式Z = R + JKから、リアクタンスを次のように定義できます。
バツC= -1 /ωc
バツL =ωL
のリアクタンスの絶対値 インダクタ 下の図に示すように、周波数によるコンデンサの充電。
Qファクター
Qの略語は品質として定義され、品質係数とも呼ばれます。品質係数は、減衰不足の共振器を表します。減衰不足の共振器が増加すると、品質係数が低下します。電気共振器回路のダンピングにより、抵抗性コンポーネントのエネルギーが失われます。 Qファクターの数式は次のように定義されます。
Q( ω )= 蓄積された最大電力エネルギー/電力損失
qファクターは、共振周波数として最も頻繁に引用される周波数に依存し、コンデンサーとインダクターに蓄積される最大エネルギーは、共振回路に蓄積される共振周波数を計算できます。関連する方程式は次のとおりです。
蓄積された最大エネルギー= LI二Lrms= C V二Crms
ILrmsは、インダクタを流れるRMS電流として表されます。これは、直列回路の回路で形成される合計RMS電流に等しく、並列回路では等しくありません。同様に、VCrmsはコンデンサの両端の電圧であり、並列回路に示され、rms供給電圧に等しくなりますが、直列では、回路は分圧器によって合意されます。したがって、直列回路はインジケータを介して蓄積された最大エネルギーを計算するのが簡単であり、並列回路ではコンデンサを介して考慮されます。
実電力は抵抗器で縮退します
P = VRrms私Rrms=私二RrmsR = V二Rrms/ R
直列RLC回路を見つける最も簡単な方法
Q(S)ω0=ω0 私二rmsL / I二rmsR =ω0L / R
並列回路は電圧を考慮することです
Q(P)ω0=ω0RCV二Crms/ V二Crms=ω0CR
シリーズRLC回路
RLC直列回路は、直列RLC回路で直列に接続された抵抗、インダクタ、およびコンデンサで構成されています。下の図は、直列RLC回路を示しています。この回路では、コンデンサとインダクタが互いに結合して周波数を上げます。 Xcisを負に再接続できる場合、この特定の周波数に対してXL + XCがゼロに等しくなる必要があることは明らかです。XL= -X虚数のXCimpedance成分は互いに正確に打ち消し合います。この周波数の動きでは、回路のインピーダンスの大きさが小さく、位相角がゼロであり、回路の共振周波数と呼ばれます。
シリーズRLC回路
バツL+ XC= 0
バツL= -XC=ω0L = 1 /ω0C = 1 / LC
ω0 =√1/ LCω0
=2Πf 0
任意のRLC回路
コンデンサについて検討できる例として、入力電圧に対する抵抗成分の両端の電圧を検討することにより、共振効果を観察できます。
VC / V = 1 /1-ω二LC +jωRC
R、L、およびCの値について、比率は角周波数に対してプロットされ、図は増幅の特性を示しています。共鳴周波数
VC / V- 1 /jω0RC
VC /V-jω0L / R
これは正の回路であるため、消費される電力の総量は一定であることがわかります。
並列RLC回路
並列RLC回路では、コンポーネントの抵抗、インダクタ、およびコンデンサが並列に接続されています。共振RLC回路は、電圧と電流の交換の役割を担う二重直列回路です。したがって、回路にはインピーダンスではなく電流ゲインがあり、電圧ゲインは共振周波数で最大になるか、最小になります。回路の総インピーダンスは次のように与えられます。
並列RLC回路
=R‖ZL‖WITHC
= R / 1- JR(1 / XC+ 1 / XL)
= R / 1+ JR(ωc– 1 /ωL)
いつ バツC =- バツL 共振ピークが再び発生するため、共振周波数は同じ関係になります。
ω0 =√1/ LC
各アームの電流を調べて電流ゲインを計算するには、コンデンサのゲインは次のようになります。
私c/ i =jωRC/ 1 + jR(ωc– 1 /ωL)
電流の大きさのゲインを図に示し、共振周波数は次のようになります。
私c/ i = jRC
共振RLC回路のアプリケーション
共振RLC回路には次のような多くのアプリケーションがあります
- 発振器回路 、ラジオ受信機、およびテレビセットは、チューニングの目的で使用されます。
- 直列およびRLC回路は、主に信号処理と 通信システム
- 直列共振LC回路は、電圧拡大を提供するために使用されます
- 誘導加熱には直列および並列LC回路が使用されます
この記事では、RLC回路、直列および並列RLC回路、Qファクター、および共振RLC回路のアプリケーションに関する情報を提供します。記事で与えられた情報が、いくつかの良い情報を提供し、プロジェクトを理解するのに役立つことを願っています。さらに、この記事または 電気および電子プロジェクト 以下のセクションでコメントできます。並列RLC回路で、どの値を常にベクトル参照として使用できるかという質問がありますか?
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