Hvad er kvalitetsfaktoren for et resonanskredsløb? Wuhan UHV har specialiseret sig i at producereserie resonansenheder, med en bred vifte af produktudvalg og professionel elektrisk test. Når man leder efterserie resonansenheder, vælg Wuhan UHV
Resonanskredsløb har en bred vifte af anvendelser inden for elektronisk teknologi Et resonanskredsløbs karakteristika er tæt forbundet med dets kvalitetsfaktor (dvs. Q-værdi) For at opnå Q-værdien af et kredsløb, bør man tage udgangspunkt i dets definition for at få en dybere forståelse af betydningen af Q-værdi og en mere omfattende forståelse af resonanskredsløbs egenskaber. Når man studerer forskellige resonanskredsløb, er kredsløbets kvalitetsfaktor Q-værdi ofte involveret. Så hvad er Q-værdi? Nedenfor vil vi give en detaljeret diskussion.
Den oprindelige definition af kvalitetsfaktor er defineret af energi, som repræsenterer omdannelsesforholdet mellem energier i et kredsløb, det vil sige energilagringseffektiviteten af kredsløbet. Den fysiske betydning af kvalitetsfaktor kan tydeligt udtrykkes ud fra definitionen af energikvalitetsfaktor, som har universel betydning for forskellige kredsløb.
Til beregning af kvalitetsfaktoren for simple RLC-serier og parallelle kredsløb kan vi direkte anvende definitionsformlen for kvalitetsfaktor i RLC-serier og parallelle kredsløb, men for lidt mere komplekse RLC-resonanskredsløb er disse formler ikke længere anvendelige. Den mest primitive definition af kvalitetsfaktor, nemlig energidefinition, skal være kvalitetsfaktoren for ethvert resonanskredsløb, der kan beregnes, men det kan være ret besværligt.
Figur 1 viser et serieresonanskredsløb bestående af en kondensator C, en induktor L og en lækmodstand af kondensatoren og en linjemodstand for induktoren R. Den komplekse impedans Z for dette kredsløb er summen af de komplekse impedanser af tre komponenter.
Figur 1
Z=R+jωL+(-j/ωC)=R+j(ωL-1/ωC) ⑴
Modstanden R i ovenstående ligning er den reelle del af det komplekse tal, og forskellen mellem den induktive reaktans og den kapacitive reaktans er den imaginære del af det komplekse tal. Vi kalder den imaginære del for reaktansen, repræsenteret ved X, og ω er vinkelfrekvensen af det påtrykte signal.
Når X=0 er kredsløbet i en resonanstilstand, hvor den induktive og kapacitive reaktans ophæver hinanden, dvs. den imaginære del i ligning ⑴ er nul, hvilket resulterer i minimumsimpedansen i kredsløbet. Derfor er strømmen på sit maksimum, og kredsløbet er nu et rent resistivt belastningskredsløb, hvor spændingen og strømmen i kredsløbet er i fase. Når et kredsløb giver resonans, er dets kapacitans lig med dets induktans, så den effektive spænding over kondensatoren og induktoren skal være ens,
Den effektive værdi af spændingen på kondensatoren UC=I * 1/ω C=U/ω CR=QU Kvalitetsfaktor Q=1/ω CR, hvor I er den samlede strøm i kredsløbet.
Effektiv værdi af spænding på induktor UL=ω LI=ω L * U/R=QU Kvalitetsfaktor Q=ω L/R
Fordi UC=UL, Q=1/ω CR=ω L/R
Forholdet mellem spændingen på kondensatoren og den påførte signalspænding U UC/U=(I * 1/ω C)/RI=1/ω CR=Q Forholdet mellem spændingen på induktoren og den påførte signalspænding U UL/U=ω LI/RI=ω L/RI=ω{LQ}
Fra ovenstående analyse kan det ses, at jo højere kvalitetsfaktor kredsløbet er, jo højere er spændingen på induktoren eller kondensatoren sammenlignet med den påførte spænding.
Konklusion
Energidefinitionen af kvalitetsfaktor udtrykker klart den fysiske betydning af kvalitetsfaktor og har universel betydning for forskellige kredsløb. Det er dog ret svært, endda svært, at bruge det til at løse kvalitetsfaktoren for mere komplekse resonanskredsløb. Definitionen af kvalitetsfaktoren for serie- og parallelle resonanskredsløb er direkte defineret ud fra kredsløbsparametrenes perspektiv. Denne definition er gavnlig til at beregne kvalitetsfaktoren, men set ud fra et forståelsesperspektiv er den ikke så klar som energidefinitionen af kvalitetsfaktoren, hvilket gør det lettere at se dens fysiske betydning. Fra beviset i første del kan vi se, at definitionen af kvalitetsfaktoren for serie- og parallelresonanskredsløb kan udledes af energidefinitionen af kvalitetsfaktoren, og de to er ækvivalente med hinanden. Den simple beregningsformel til at udlede kvalitetsfaktoren for ethvert resonanskredsløb, der er givet i denne artikel, er effektiv til at udlede kvalitetsfaktorberegningsformlen for forskellige resonanskredsløb med klumpede parameter, især for mere komplekse resonanskredsløb. Så længe den ækvivalente modstand, induktans og kapacitans for kredsløbet under resonansforhold opnås, kan kvalitetsfaktorberegningen af serieresonanskredsløbet anvendes direkte for at opnå kredsløbets kvalitetsfaktor. Denne metode er enkel og nem at implementere, især til løsning af komplekse kredsløb, der viser stor overlegenhed.