Какъв е качественият фактор на резонансна верига? Wuhan UHV е специализирана в производствотосерия резонансни устройства, с богат избор от продукти и професионални електрически тестове. При търсенесерия резонансни устройства, изберете Wuhan UHV
Резонансните вериги имат широк спектър от приложения в електронните технологии. Характеристиките на резонансната верига са тясно свързани с нейния качествен фактор (т.е. Q стойност). За да се получи Q стойността на верига, трябва да се започне от нейната дефиниция, за да се разбере по-задълбочено значението на Q стойността и по-цялостно разбиране на характеристиките на резонансните вериги. Когато се изучават различни резонансни вериги, често се включва стойността на качествения фактор Q на веригата. И така, каква е стойността на Q? По-долу ще предоставим подробна дискусия.
Първоначалната дефиниция на качествен фактор се определя от енергията, която представлява връзката на преобразуване между енергиите във веригата, тоест ефективността на съхранение на енергия на веригата. Физическото значение на фактора за качество може да бъде ясно изразено от определението за фактор за качество на енергията, което има универсално значение за различни вериги.
За изчисляване на коефициента на качество на прости RLC последователни и паралелни вериги можем директно да приложим формулата за определяне на качествен фактор в RLC последователни и паралелни вериги, но за малко по-сложни RLC резонансни вериги тези формули вече не са приложими. Най-примитивната дефиниция на фактора на качеството, а именно дефиницията на енергията, трябва да бъде факторът на качеството на всяка резонансна верига, която може да бъде изчислена, но може да бъде доста тромава.
Фигура 1 показва последователна резонансна верига, състояща се от кондензатор C, индуктор L и съпротивление на утечка на кондензатора и линейно съпротивление на индуктора R. Комплексният импеданс Z на тази верига е сумата от комплексните импеданси на три компонента.
Фигура 1
Z=R+jωL+(-j/ωC)=R+j(ωL-1/ωC) ⑴
Съпротивлението R в горното уравнение е реалната част от комплексното число, а разликата между индуктивното съпротивление и капацитивното съпротивление е въображаемата част от комплексното число. Наричаме въображаемата част реактивно съпротивление, представено от X, а ω е ъгловата честота на приложения сигнал.
Когато X=0, веригата е в резонансно състояние, където индуктивното и капацитивното реактивно съпротивление взаимно се компенсират, т.е. въображаемата част в уравнение ⑴ е нула, което води до минималния импеданс във веригата. Следователно токът е в своя максимум и сега веригата е чисто резистивна товарна верига, където напрежението и токът във веригата са във фаза. Когато една верига резонира, нейният капацитет е равен на нейната индуктивност, така че ефективното напрежение на кондензатора и индуктора трябва да бъде равно,
Ефективната стойност на напрежението на кондензатора UC=I * 1/ω C=U/ω CR=QU Качествен фактор Q=1/ω CR, където I е общият ток на веригата.
Ефективна стойност на напрежението върху индуктор UL=ω LI=ω L * U/R=QU Качествен фактор Q=ω L/R
Тъй като UC=UL, Q=1/ω CR=ω L/R
Съотношението на напрежението на кондензатора към приложеното напрежение на сигнала U UC/U=(I * 1/ω C)/RI=1/ω CR=Q Съотношението на напрежението на индуктора към приложеното напрежение на сигнала U UL/U=ω LI/RI=ω L/R=Q
От горния анализ може да се види, че колкото по-висок е качественият фактор на веригата, толкова по-високо е напрежението на индуктора или кондензатора в сравнение с приложеното напрежение.
Заключение
Енергийната дефиниция на качествен фактор ясно изразява физическото значение на качествен фактор и има универсално значение за различни вериги. Въпреки това е доста трудно, дори трудно, да се използва за решаване на качествения фактор на по-сложни резонансни вериги. Дефиницията на коефициента на качество на последователни и паралелни резонансни вериги се определя директно от гледна точка на параметрите на веригата. Тази дефиниция е полезна за изчисляване на качествения фактор, но от гледна точка на разбирането не е толкова ясна, колкото енергийната дефиниция на качествения фактор, което улеснява виждането на физическото му значение. От доказателството в първата част можем да видим, че дефиницията на коефициента на качество на последователни и паралелни резонансни вериги може да бъде извлечена от дефиницията на енергията на коефициента на качество и двете са еквивалентни една на друга. Простата формула за изчисление за извличане на коефициента на качество на всяка резонансна верига, дадена в тази статия, е ефективна за извличане на формулата за изчисление на коефициента на качество на различни резонансни вериги с групирани параметри, особено за по-сложни резонансни вериги. Докато се получат еквивалентното съпротивление, индуктивност и капацитет на веригата при условия на резонанс, изчислението на качествения фактор на серийната резонансна верига може да се приложи директно за получаване на качествения фактор на веригата. Този метод е прост и лесен за изпълнение, особено за решаване на сложни схеми, демонстрирайки голямо превъзходство.