在上一篇總結(jié)中,遺留了一個(gè)問題:
問題:假設(shè),RLC回路工作在感性區(qū)間的某個(gè)頻率點(diǎn)fs,那么負(fù)載電阻R1=10Ω和負(fù)載電阻R2=50Ω;此時(shí)Vout1和Vout2那么更大?
如下圖:
圖1
圖2 RLC電路
當(dāng)RLC回路中RLC 諧振f0都確定了,證明C1、L1也確定了;當(dāng)頻率改變?yōu)閒s時(shí),如上圖偏感性;那么電容容抗ZC、電感的感抗ZL,也都確定了;偏感性說明ZL>ZC,那么等效電路可以改為入下圖:
圖3
那么電容兩端電壓可以表示為:
那么R1=10Ω時(shí)的電流,大于 R1=50Ω的電流;所以就知道:Vout1<Vout2;
也就說增益G1<G2;這東西有啥用呢?就一個(gè)簡(jiǎn)單的分壓,對(duì)吧;其實(shí)這個(gè)原理和后面LLC增益公式的推導(dǎo)是很像的,理解這些基礎(chǔ)的知識(shí),有利于理解后續(xù)LLC的增益公式推導(dǎo)過程。
那么接下來就從RLC電路到LLC的等效電路進(jìn)行理解分析:如下圖:
圖4 LLC等效電路
在RLC電路中,增加了一個(gè)勵(lì)磁電感:Lm【也就是變壓器的原邊電感】,那么Rac就是副邊等效過來的負(fù)載電阻;Lr是變壓器的漏感或者是真實(shí)串聯(lián)的電感;Cr也就是LLC的諧振電容。
從圖4 LLC等效電路和圖2 RLC電路的對(duì)比來看,是很相似的;就增加了一個(gè)勵(lì)磁電感Lm那么勵(lì)磁電感的存在,會(huì)使電路存在什么變化呢?接下來分析一下。
與RLC電路一樣,我們一定可以找到一個(gè)頻率fr1使Lr、Cr產(chǎn)生諧振:
同樣還能找到一個(gè)頻率fr1是Lr+Lm;Cr產(chǎn)生諧振:
如下圖:
圖5
在圖5的坐標(biāo)圖中,我們能看到兩個(gè)頻率點(diǎn),對(duì)比RLC的圖我們了解,在a的左邊LLC整個(gè)電路偏容性;在b的右側(cè)LLC整個(gè)電路偏感性,那么在a-b之間的這段區(qū)間是容性還感性?后面我們就會(huì)知道,這個(gè)區(qū)間是可以是容性也可以是感性。是和頻率、負(fù)載相關(guān)的,在這里我們先有一個(gè)概念和整體認(rèn)識(shí)。后續(xù)會(huì)通過LLC公式推導(dǎo):增益曲線和感容分界線到時(shí)候我們就理解a-b區(qū)域的性質(zhì)。
下面我們先推導(dǎo)一個(gè)fr1頻率時(shí)的狀態(tài):
圖6
如圖6:在fr1時(shí),Lr、Cr發(fā)生諧振,它們的電壓相互抵消,那么Rac兩端的電壓Vout就等于輸入電壓Vin;那么此時(shí)的電流我們可以計(jì)算出來:
在復(fù)數(shù)中我們學(xué)過:Z=a+bj;
b為正數(shù)時(shí):+j,電流超于電壓,這個(gè)性質(zhì)我們?cè)谥坝刑徇^:電容的性質(zhì)。
b為負(fù)數(shù)時(shí):-j,電流滯后于電壓,電感的性質(zhì)。
因此我們從上面的知道,當(dāng)頻率fs大于fr1時(shí),LLC電路是偏感性的。
當(dāng)然我們從整體的感覺也能感覺他是偏感性的:因?yàn)樵趂r1頻率點(diǎn),Lr和Cr相互抵消了,還喲一個(gè)電感和電容并聯(lián)在電路中起作用,感覺是偏感性對(duì)吧?;蛘弋?dāng)頻率稍微比fr1大一些,那么Lr的阻抗在大與Cr阻抗,那么Lr抵消完Cr后還有電感在,再串上Lm和Rac作用與電路,那還是偏感性。這樣整體的去理解電路我個(gè)人感覺也可以。
OK,因?yàn)楹竺嫖覀兙鸵褂玫組ath CAD或者其他軟件工具去生成一些曲線,方便理解后續(xù)的分析、總結(jié)、理解。那這篇總結(jié)就到這了。