Ποιος είναι ο συντελεστής ποιότητας ενός κυκλώματος συντονισμού; Η Wuhan UHV ειδικεύεται στην παραγωγήσυσκευές συντονισμού σειράς, με μεγάλη γκάμα επιλογής προϊόντων και επαγγελματικές ηλεκτρικές δοκιμές. Όταν αναζητάτεσυσκευές συντονισμού σειράς, επιλέξτε Wuhan UHV
Τα κυκλώματα συντονισμού έχουν ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών στην ηλεκτρονική τεχνολογία Τα χαρακτηριστικά ενός κυκλώματος συντονισμού σχετίζονται στενά με τον παράγοντα ποιότητάς του (π.χ. τιμή Q). Κατά τη μελέτη διαφόρων κυκλωμάτων συντονισμού, συχνά εμπλέκεται η τιμή του συντελεστή ποιότητας Q του κυκλώματος. Ποια είναι λοιπόν η τιμή Q; Παρακάτω θα κάνουμε μια αναλυτική συζήτηση.
Ο αρχικός ορισμός του παράγοντα ποιότητας ορίζεται από την ενέργεια, η οποία αντιπροσωπεύει τη σχέση μετατροπής μεταξύ των ενεργειών σε ένα κύκλωμα, δηλαδή την απόδοση αποθήκευσης ενέργειας του κυκλώματος. Η φυσική έννοια του παράγοντα ποιότητας μπορεί να εκφραστεί με σαφήνεια από τον ορισμό του συντελεστή ποιότητας ενέργειας, ο οποίος έχει παγκόσμια σημασία για διάφορα κυκλώματα.
Για τον υπολογισμό του συντελεστή ποιότητας απλών σειρών και παράλληλων κυκλωμάτων RLC, μπορούμε να εφαρμόσουμε απευθείας τον τύπο ορισμού του συντελεστή ποιότητας σε σειρές και παράλληλα κυκλώματα RLC, αλλά για ελαφρώς πιο πολύπλοκα κυκλώματα συντονισμού RLC, αυτοί οι τύποι δεν ισχύουν πλέον. Ο πιο πρωτόγονος ορισμός του παράγοντα ποιότητας, δηλαδή ο ορισμός της ενέργειας, πρέπει να είναι ο συντελεστής ποιότητας οποιουδήποτε κυκλώματος συντονισμού που μπορεί να υπολογιστεί, αλλά μπορεί να είναι αρκετά δυσκίνητος.
Το σχήμα 1 δείχνει ένα κύκλωμα συντονισμού σειράς που αποτελείται από έναν πυκνωτή C, έναν επαγωγέα L και μια αντίσταση διαρροής του πυκνωτή και μια αντίσταση γραμμής του επαγωγέα R. Η μιγαδική σύνθετη αντίσταση Ζ αυτού του κυκλώματος είναι το άθροισμα των μιγαδικών σύνθετων αντιστάσεων τριών συστατικών.
Εικόνα 1
Z=R+jωL+(-j/ωC)=R+j(ωL-1/ωC) ⑴
Η αντίσταση R στην παραπάνω εξίσωση είναι το πραγματικό μέρος του μιγαδικού αριθμού και η διαφορά μεταξύ της επαγωγικής αντίδρασης και της χωρητικής αντίδρασης είναι το φανταστικό μέρος του μιγαδικού αριθμού. Ονομάζουμε το φανταστικό τμήμα αντίδραση, που αντιπροσωπεύεται από το Χ, και το ω είναι η γωνιακή συχνότητα του εφαρμοζόμενου σήματος.
Όταν X=0, το κύκλωμα βρίσκεται σε κατάσταση συντονισμού, όπου η επαγωγική και η χωρητική αντίδραση αλληλοεξουδετερώνονται, δηλαδή το φανταστικό μέρος στην εξίσωση ⑴ είναι μηδέν, με αποτέλεσμα την ελάχιστη σύνθετη αντίσταση στο κύκλωμα. Επομένως, το ρεύμα είναι στο μέγιστο και το κύκλωμα είναι πλέον ένα καθαρά ωμικό κύκλωμα φορτίου, όπου η τάση και το ρεύμα στο κύκλωμα είναι σε φάση. Όταν ένα κύκλωμα συντονίζεται, η χωρητικότητά του είναι ίση με την αυτεπαγωγή του, επομένως η ενεργός τάση μεταξύ του πυκνωτή και του επαγωγέα πρέπει να είναι ίση,
Η πραγματική τιμή της τάσης στον πυκνωτή UC=I * 1/ω C=U/ω CR=QU Συντελεστής ποιότητας Q=1/ω CR, όπου I είναι το συνολικό ρεύμα του κυκλώματος.
Αποτελεσματική τιμή τάσης στον επαγωγέα UL=ω LI=ω L * U/R=QU Συντελεστής ποιότητας Q=ω L/R
Επειδή UC=UL, Q=1/ω CR=ω L/R
Ο λόγος της τάσης στον πυκνωτή προς την εφαρμοζόμενη τάση σήματος U UC/U=(I * 1/ω C)/RI=1/ω CR=Q Ο λόγος της τάσης στον επαγωγέα προς την εφαρμοζόμενη τάση σήματος U UL/U{4}{R{4}{0}
Από την παραπάνω ανάλυση, φαίνεται ότι όσο υψηλότερος είναι ο συντελεστής ποιότητας του κυκλώματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η τάση στον επαγωγέα ή στον πυκνωτή σε σύγκριση με την εφαρμοζόμενη τάση.
Σύναψη
Ο ενεργειακός ορισμός του παράγοντα ποιότητας εκφράζει ξεκάθαρα τη φυσική έννοια του παράγοντα ποιότητας και έχει καθολική σημασία για διάφορα κυκλώματα. Ωστόσο, είναι αρκετά δύσκολο, ακόμη και δύσκολο, να το χρησιμοποιήσετε για να λύσετε τον παράγοντα ποιότητας πιο πολύπλοκων κυκλωμάτων συντονισμού. Ο ορισμός του συντελεστή ποιότητας των σειριακών και παράλληλων κυκλωμάτων συντονισμού ορίζεται άμεσα από την προοπτική των παραμέτρων του κυκλώματος. Αυτός ο ορισμός είναι επωφελής για τον υπολογισμό του παράγοντα ποιότητας, αλλά από μια σκοπιά κατανόησης, δεν είναι τόσο σαφής όσο ο ενεργειακός ορισμός του παράγοντα ποιότητας, καθιστώντας ευκολότερη την κατανόηση της φυσικής του σημασίας. Από την απόδειξη στο πρώτο μέρος, μπορούμε να δούμε ότι ο ορισμός του συντελεστή ποιότητας των κυκλωμάτων σειρών και παράλληλων συντονισμού μπορεί να προκύψει από τον ορισμό ενέργειας του συντελεστή ποιότητας και τα δύο είναι ισοδύναμα μεταξύ τους. Ο απλός τύπος υπολογισμού για την εξαγωγή του συντελεστή ποιότητας οποιουδήποτε κυκλώματος συντονισμού που δίνεται σε αυτό το άρθρο είναι αποτελεσματικός για την εξαγωγή του τύπου υπολογισμού του συντελεστή ποιότητας διαφόρων κυκλωμάτων συντονισμού παραμέτρων ομαδοποίησης, ειδικά για πιο πολύπλοκα κυκλώματα συντονισμού. Εφόσον λαμβάνεται η ισοδύναμη αντίσταση, η επαγωγή και η χωρητικότητα του κυκλώματος υπό συνθήκες συντονισμού, ο υπολογισμός του συντελεστή ποιότητας του κυκλώματος συντονισμού σειράς μπορεί να εφαρμοστεί απευθείας για να ληφθεί ο συντελεστής ποιότητας του κυκλώματος. Αυτή η μέθοδος είναι απλή και εύκολη στην εφαρμογή, ειδικά για την επίλυση πολύπλοκων κυκλωμάτων, επιδεικνύοντας μεγάλη υπεροχή.