RLC串聯電路模型分析

2021-01-19 祥鷹電子科技

一、首先認識什麼是RLC串聯電路:如圖3-7所示:

圖 3-7


我們從簡單的歐姆定律開始求解圖3-7所示電路的傳遞函數:

                            

(3-8)

                 

(3-9)

               

(3-10)

注,其中:

                  

 (3-11)

我們可以把RLC電路看成是兩級儲能電路,因為有兩個儲能元件,根據前面所講內容知道,這是一個二階線性系統。實際上,開關電源系統通常情況下可以等效為二階系統,因為開關電源一定含有電感和電容,前級的直流斬波電路可直接等效為一個直流增益。當給系統注入一個電壓階躍信號時,能量會在LC之間來回流動,但因為迴路中存在歐姆阻抗R,所以振蕩的能量最終會全部損耗在R上,整個電路最後會平穩下來,電感電流最終為零,電容電壓最終會等於電源電壓。這裡面有一個參數很重要,需要特別強調:品質因數Q。從其表達式也可以看出來,它實際反映了電路中歐姆損耗的比重問題和對能量傳輸的阻尼強度。

我們總結一下規律

(1)Q高或阻尼比低,則電路低損耗、弱阻尼、強振鈴;

(2)Q低或阻尼比高,則電路高損耗、強阻尼、弱振鈴;

二、 仿真案例和驗證:example_3_3

   下面設計案例 example_3_3:採用Saber 搭建其模擬電路,研究上述總結的兩條規律:

圖3-8

圖3-9

圖3-10

      從以上仿真結果可知,我們理論分析時正確的,大家有興趣,也可以根據上圖進行仿真研究。

 <一家之言  拋磚引玉>

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