산업기술
이 장의 앞부분에 있는 몇 가지 SPICE 분석에서 보았듯이 변압기의 출력 전압은 일정한 전압 입력이 있더라도 부하 저항에 따라 약간씩 달라집니다. 분산 정도는 1차 및 2차 권선 인덕턴스의 영향을 받으며, 특히 권선 저항과 1차 권선과 2차 권선 간의 상호 인덕턴스(자기 결합) 정도가 포함됩니다. 변압기가 부하에 의해 (이상적으로는) 일정한 전압 소스로 보이는 전력 변압기 애플리케이션의 경우 부하 전류의 넓은 변동에 대해 2차 전압을 가능한 한 적게 변화시키는 것이 좋습니다. 전압 조절 공식 전력 변압기가 부하 전류 범위에서
여러 2차 변압기 변압기는 매우 다양한 장치입니다. 상호 인덕터 간의 에너지 전달의 기본 개념은 단일 1차 코일과 단일 2차 코일 간에 충분히 유용하지만 변압기는 두 세트의 권선으로 만들 필요가 없습니다. 다음 변압기 회로를 고려하십시오. 여러 2차 변압기가 있는 변압기는 여러 출력 전압을 제공합니다. 여기에서 3개의 인덕터 코일은 공통 자기 코어를 공유하여 자기적으로 커플링하거나 연결합니다. 단일 쌍의 상호 인덕터에서 볼 수 있는 권선 회전 비율과 전압 비율의 관계는 여러 쌍의 코일에 대해 여전히 유효합니다. 위
변압기는 본질적으로 AC 장치이기 때문에 1차 회로와 2차 회로 사이의 위상 관계를 알아야 합니다. 이전의 SPICE 예제를 사용하여 1차 및 2차 회로에 대한 파형을 플로팅하고 위상 관계를 직접 확인할 수 있습니다. 육두구와 함께 사용하기 위한 스파이스 과도 분석 파일:변신 로봇 v1 1 0 죄(0 15 60 0 0) rbogus1 1 2 1e-12 v2 5 0 dc 250 l1 2 0 10000 12 3 5 100 k l1 l2 0.999 vi1 3 4 ac 0 로드 4 5 1k .트란 0.5m 17m .끝 육두구 명령:설정
전기 절연의 SPICE 분석 AC 및 DC 회로에서 서로 다른 레벨의 전압과 전류를 쉽게 변환하는 기능 외에도 변압기는 절연이라는 매우 유용한 기능도 제공합니다. , 이는 직접 와이어 연결을 사용하지 않고 한 회로를 다른 회로에 연결하는 기능입니다. 다른 SPICE 시뮬레이션으로 이 효과의 적용을 시연할 수 있습니다. 이번에는 두 회로에 대한 접지 연결을 보여주고 추가 전압 소스를 사용하여 한 회로와 접지 사이에 높은 DC 전압을 부과합니다. 변압기는 V1의 10Vac를 V2의 250VDC에서 분리합니다. v1 1
지금까지 우리는 1차 권선과 2차 권선이 동일한 인덕턴스를 갖고 두 회로에서 거의 동일한 전압 및 전류 레벨을 제공하는 변압기 시뮬레이션을 관찰했습니다. 그러나 변압기의 1차측과 2차측 사이의 전압과 전류의 평등은 모든 변압기의 표준이 아닙니다. 두 권선의 인덕턴스가 같지 않으면 흥미로운 일이 발생합니다. 변압기 v1 1 0 ac 10 죄 rbogus1 1 2 1e-12 rbogus2 5 0 9e12 l1 2 0 10000 12 3 5 100 k l1 l2 0.999 vi1 3 4 ac 0 로드 4 5 1k .ac lin 1
전도성 코어를 둘러싼 인덕터의 동작 강자성 물질 루프 주위에 절연 와이어 코일을 감고 AC 전압 소스로 이 코일에 전원을 공급한다고 가정합니다(아래 그림 (a)) 강자성 루프의 절연 권선에는 유도성 리액턴스가 있어 AC 전류를 제한합니다. 인덕터로서 우리는 이 철심 코일이 유도성 리액턴스로 적용된 전압에 반대하여 방정식에 의해 예측된 대로 코일을 통한 전류를 제한할 것으로 예상합니다. XL =2πfL 및 I=E/X(또는 I=E/Z) 그러나 이 예의 목적을 위해 장치에서 전압, 전류 및 자속의 상호 작용
지금까지 이 장이 길었던 만큼, 필터 디자인의 표면을 긁기 시작했을 뿐입니다. 고급 필터 설계 교과서를 빠르게 정독하면 내 주장을 증명하기에 충분합니다. 구성 요소 선택 및 주파수 응답 예측과 관련된 수학은 전자공학을 처음 배우는 학생의 범위를 훨씬 넘어서는 것은 말할 것도 없이 벅찹니다. 필터 성능을 탐색하기 위해 SPICE 회로 분석 프로그램의 성능에 기대어 가능한 한 적은 수학으로 필터 설계의 기본 원칙을 제시하는 것이 저의 의도였습니다. 이러한 컴퓨터 시뮬레이션 소프트웨어의 이점은 초보 학생이나 작업 엔지니어에게 과소
지금까지 우리가 집중한 필터 디자인은 둘 중 하나를 사용했습니다. 커패시터 또는 인덕터이지만 동시에 두 가지를 모두 사용할 수는 없습니다. 지금쯤이면 L과 C의 조합이 공진하는 경향이 있으며 이 속성을 대역 통과 및 대역 정지 필터 회로 설계에 활용할 수 있음을 알아야 합니다. 직렬 LC 회로는 공진 시 최소 임피던스를 제공하는 반면 병렬 LC(탱크) 회로는 공진 주파수에서 최대 임피던스를 제공합니다. 이를 알고 있는 우리는 대역 통과 필터 또는 대역 저지 필터를 설계하기 위한 두 가지 기본 전략을 가지고 있습니다. 대역 통과
밴드 스톱 필터를 만드는 방법은 무엇입니까? 밴드 제거라고도 함 , 대역 거부 , 또는 노치 필터, 이러한 종류의 필터는 구성 요소 값에 의해 설정된 특정 범위의 위아래 모든 주파수를 통과합니다. 당연히 대역 통과 설계와 마찬가지로 저역 통과 필터와 고역 통과 필터로 만들 수 있습니다. 단, 이번에는 두 개의 필터 섹션을 직렬이 아닌 병렬로 연결한다는 점만 다릅니다. 대역 저지 필터의 시스템 수준 블록 다이어그램. Twin-T 밴드 스톱 필터 두 개의 용량성 필터 섹션을 사용하여 구성되며 다음과 같이 보입니다.
대역 통과 필터를 만드는 방법 더 넓은 범위의 혼합 신호에서 특정 대역, 확산 또는 주파수를 필터링해야 하는 애플리케이션이 있습니다. 필터 회로는 저역 통과와 고역 통과의 속성을 단일 필터로 결합하여 이 작업을 수행하도록 설계할 수 있습니다. 결과를 대역 통과라고 합니다. 필터. 저역 통과 및 고역 통과 필터에서 대역통과 필터를 만드는 것은 블록 다이어그램을 사용하여 설명할 수 있습니다. 대역 통과 필터의 시스템 수준 블록 다이어그램. 커패시터를 사용한 대역 통과 필터 설계 이 두 필터 회로의 직렬 조합에서 나오는
고역 통과 필터의 작업은 저역 통과 필터의 정반대입니다. 즉, 고주파수 신호는 쉽게 통과시키고 저주파 신호에는 어려운 통과를 제공하는 것입니다. 예상할 수 있듯이 고역 통과 필터의 유도성(아래 그림) 및 용량성(아래 그림) 버전은 각각의 저역 통과 필터 설계와 정반대입니다. 용량성 고역 통과 필터. 커패시터의 임피던스 커패시터의 임피던스(위 그림)는 주파수가 감소함에 따라 증가합니다. (아래 그림) 직렬로 연결된 이 높은 임피던스는 저주파 신호가 부하에 도달하는 것을 차단하는 경향이 있습니다. 용량성 고역통과 필터
정의에 따르면 저역 통과 필터는 저주파 신호에는 쉽게 통과하고 고주파수 신호에는 어려운 통과를 제공하는 회로입니다. 이 목적을 달성할 수 있는 두 가지 기본 종류의 회로와 각각의 다양한 변형이 있습니다. 유도성 저역 통과 필터(아래 그림) 및 용량성 저역 통과 필터(아래 그림) 유도 로우패스 필터 유도 저역 통과 필터 인덕터의 임피던스는 주파수가 증가함에 따라 증가합니다. 직렬로 연결된 이 높은 임피던스는 고주파 신호가 부하에 도달하는 것을 차단하는 경향이 있습니다. 이것은 SPICE 분석으로 증명할 수 있습니다. (
때때로 회로의 서로 다른 주파수의 혼합에서 하나의 주파수 또는 주파수 범위를 선택적으로 필터링할 수 있는 회로를 갖는 것이 바람직합니다. 이 주파수 선택을 수행하도록 설계된 회로를 필터 회로라고 합니다. 또는 단순히 필터 . 필터 회로에 대한 일반적인 요구는 최상의 음질과 전력 효율성을 위해 특정 범위의 오디오 주파수를 증폭하거나 억제해야 하는 고성능 스테레오 시스템에 있습니다. 이퀄라이저에 대해 잘 알고 계실 것입니다. , 여러 주파수 범위의 진폭을 청취자의 취향과 청취 영역의 음향 특성에 맞게 조정할 수 있습니다. 교차 네
비정현파, 반복 파형이 서로 다른 주파수의 일련의 사인파와 동일하다는 원리는 일반적으로 파동의 기본 속성이며 AC 회로 연구에서 실용적으로 매우 중요합니다. 이는 완벽한 사인파 모양이 아닌 파형이 있을 때마다 문제의 회로가 마치 동시에 여러 주파수 전압 배열이 적용된 것처럼 반응한다는 것을 의미합니다. AC 회로가 혼합된 주파수로 구성된 소스 전압을 받을 때 해당 회로의 구성 요소는 각 구성 주파수에 다른 방식으로 응답합니다. 커패시터 또는 인덕터와 같은 반응성 구성요소는 회로에 존재하는 각각의 모든 주파수에 고유한 임피던스 양
컴퓨터화된 푸리에 분석, 특히 FFT 형식 알고리즘은 파형 및 관련 스펙트럼 구성 요소에 대한 이해를 높이는 강력한 도구입니다. .fourier 옵션으로 SPICE 시뮬레이터에 프로그래밍된 이 동일한 수학적 루틴은 측정된 신호에 대한 실시간 푸리에 분석을 수행하기 위해 다양한 전자 테스트 장비에도 프로그래밍됩니다. 이 섹션에서는 이러한 도구의 사용과 여러 파형의 분석에 대해 설명합니다. 먼저 523.25Hz의 주파수에서 간단한 사인파가 있습니다. 이 특정 주파수 값은 중간 C보다 한 옥타브 높은 피아노 건반의 C 피치입니다.
이상하게 보일 수 있지만 모든 반복되는 비정현파 파형은 실제로 서로 다른 진폭과 주파수를 더한 일련의 사인파 파형과 동일합니다. 구형파는 매우 일반적이고 잘 알려진 경우이지만 유일한 경우는 아닙니다. 트랜지스터 및 실리콘 제어 정류기(SCR)와 같은 전자 전력 제어 장치 ) 종종 전원 공급 장치에서 깨끗한(순수한) 사인파 AC의 기본적으로 잘린 버전인 전압 및 전류 파형을 생성합니다. 이러한 기기에는 갑자기 변경하는 기능이 있습니다. 제어 신호 전압 또는 전류의 적용에 대한 저항으로 인해 거의 즉시 켜짐 또는 꺼짐이 발생하여 회
모든 반복되는 비사인파 파형은 다양한 진폭과 주파수에서 DC 전압, 사인파 및/또는 코사인파(90도 위상 편이가 있는 사인파)의 조합과 동일할 수 있습니다. 문제의 파형이 아무리 이상하거나 복잡하더라도 이것은 사실입니다. 시간이 지남에 따라 규칙적으로 반복되는 한 이 일련의 사인파로 축소될 수 있습니다. 특히, 구형파는 동일한 주파수에서 사인파의 합과 진폭이 감소하는 무한한 시리즈의 홀수 다중 주파수 사인파의 합과 수학적으로 동일하다는 것이 밝혀졌습니다. 파형에 대한 이 진실은 처음에는 믿기에 너무 이상해 보일 수
지금까지 AC 회로에 대한 연구에서 단일 주파수 사인 전압 파형으로 구동되는 회로를 탐색했습니다. 그러나 전자 제품의 많은 응용 분야에서 단일 주파수 신호는 규칙이 아니라 예외입니다. 종종 우리는 여러 주파수의 전압이 동시에 공존하는 회로를 만날 수 있습니다. 또한 회로 파형은 사인파 모양이 아닐 수 있으며, 이 경우 우리는 이를 비사인파라고 부릅니다. 파형 . 또한 DC가 AC와 혼합되어 파형이 안정된(DC) 신호에 중첩되는 상황이 발생할 수 있습니다. 이러한 혼합의 결과는 강도가 변하는 신호이지만 극성은 절대 변경되지
공진 회로의 Q 또는 품질 요소는 공진 회로의 양호도 또는 품질의 척도입니다. 이 성능 지수 값이 높을수록 더 좁은 대역폭에 해당하므로 많은 애플리케이션에서 바람직합니다. 더 공식적으로, Q는 각각 회로 리액턴스와 저항에서 소비되는 전력에 대한 저장된 전력의 비율입니다. Q =P저장됨 /P소산 =나2 X/I2 R Q =X/R 여기서:X =공진 시 용량성 또는 유도성 리액턴스 R =직렬 저항. 이 공식은 직렬 공진 회로에 적용할 수 있으며 저항이 인덕터와 직렬인 경우 병렬 공진 회로에도 적용됩니다. 이것은 Q를 제한하는 인
저항이 거의 또는 전혀 없는 단순한 리액티브 회로에서 근본적으로 변경된 임피던스의 영향은 앞서 주어진 방정식에 의해 예측된 공진 주파수에서 나타납니다. 병렬(탱크) LC 회로에서 이는 공진 시 무한 임피던스를 의미합니다. 직렬 LC 회로에서 공진 시 임피던스가 0임을 의미합니다. 그러나 대부분의 LC 회로에 상당한 수준의 저항이 도입되는 즉시 공진에 대한 이 간단한 계산은 무효가 됩니다. 이 페이지에서는 커패시턴스와 인덕턴스에 대해 이전과 동일한 값(각각 10μF 및 100mH)을 사용하여 저항이 추가된 여러 LC 회
산업기술