유도 결합 발진 회로

에너지가 첫 번째 회로에서 두 번째 회로로 또는 그 반대로 전달될 수 있도록 서로 상대적으로 배치된 두 개의 진동 회로를 고려하십시오.

이러한 조건의 발진기 회로를 결합 회로라고 합니다. 회로 중 하나에서 발생하는 전자기 발진이 다른 회로에서 전자기 발진을 일으키고 이러한 회로 사이에서 마치 연결된 것처럼 에너지가 이동하기 때문입니다.

체인 사이의 연결이 강할수록 한 체인에서 다른 체인으로 더 많은 에너지가 전달되고 체인이 서로 더 강하게 영향을 미칩니다.

루프 상호 연결의 크기는 백분율(0~100%)로 측정되는 루프 결합 계수 Kwv로 정량화할 수 있습니다. 회로 연결은 유도(변압기), 자동 변압기 또는 용량성입니다. 이 기사에서는 유도 결합, 즉 자기장으로 인해 회로의 상호 작용이 일어나는 상태를 고려합니다.

유도 결합은 다음과 같이 서로 회로 권선의 상호 유도 작용으로 인해 발생하기 때문에 변압기 결합이라고도 합니다. 변압기에서, 유일한 차이점은 발진 회로가 원칙적으로 기존 변압기에서 관찰할 수 있는 것처럼 밀접하게 결합될 수 없다는 것입니다.

연결된 회로 시스템에서 그 중 하나는 발전기 (교류 전원에서)에 의해 전원이 공급되며이 회로를 기본 회로라고합니다. 그림에서 1차 회로는 요소 L1과 C1로 구성된 회로입니다. 1차 회로로부터 에너지를 받는 회로를 2차 회로라고 하며 그림에서 요소 L2 및 C2로 표시됩니다.

링크 구성 및 루프 공진

전류 I1이 1차 루프의 코일 L1에서 변경되면(증가 또는 감소), 이 코일 주변의 자기장 B1의 유도 크기가 그에 따라 변경되고 이 필드의 힘선이 2차 코일 L2의 권선을 가로지릅니다. 따라서 전자기 유도의 법칙에 따라 EMF를 유도하여 코일 L2에 전류 I2를 발생시킵니다. 따라서 변압기에서와 같이 1차 회로의 에너지가 2차 회로로 전달되는 것은 자기장을 통해서라는 것이 밝혀졌습니다.

실질적으로 연결된 루프는 루프 생산 방법에 의해 실현되는 일정하거나 가변적인 연결을 가질 수 있습니다. 서로에 대한 코일의 움직임, 그 관계는 가변적입니다. 가변 링크 코일은 교차하는 화살표와 함께 개략적으로 표시됩니다.

따라서 위에서 언급했듯이 코일 Ksv의 결합 계수는 회로의 상호 연결을 백분율로 반영합니다. 실제로 권선이 동일하다고 상상하면 자속 F1의 양을 보여줍니다. 코일 L1도 코일 L2에 떨어집니다. 보다 정확하게는 커플 링 계수 Ksv는 코일 L1의 모든 자력선이 생성에 포함 된 경우 두 번째 회로에서 유도 된 EMF가 유도 될 수있는 EMF보다 적은 횟수를 보여줍니다.

연결된 회로에서 사용 가능한 최대 전류 및 전압을 얻으려면 다음을 유지해야 합니다. 서로 공명하는.

전송 (1 차) 회로의 공진은 1 차 회로의 장치에 따라 전류의 공진 또는 전압의 공진이 될 수 있습니다. 발전기가 회로에 직렬로 연결되어 있으면 공진은 전압이됩니다. 전류의 공명. 일반적으로 코일 L2 자체가 2차 회로에 직렬로 연결된 AC 전압 소스로 효과적으로 작동하므로 2차 회로에 전압 공진이 발생합니다.

특정 CWS와 연관된 루프가 있으면 공진에 대한 튜닝은 다음 순서로 수행됩니다. 1차 회로는 1차 루프에서 즉, 최대 전류 I1에 도달할 때까지 공진을 얻도록 조정됩니다.

다음 단계는 2차 회로를 최대 전류(C2에서 최대 전압)로 설정하는 것입니다. 그러면 코일 L2의 자속 F2가 이제 자속 F1에 영향을 미치고 회로가 이제 함께 작동하기 때문에 1차 루프 공진 주파수가 약간 변경되기 때문에 1차 회로가 조정됩니다.

단일 블록의 일부로 구성된 연결된 회로를 설정할 때 조정 가능한 커패시터 C1 및 C2를 동시에 갖는 것이 편리합니다(도식적으로 공통 로터가 있는 조정 가능한 커패시터는 교차하는 결합된 점선 화살표로 표시됨). 조정의 또 다른 가능성은 상대적으로 작은 용량의 추가 커패시터를 주 커패시터와 병렬로 연결하는 것입니다.

예를 들어 코일 내부의 코어를 이동하여 권선 코일의 인덕턴스를 조정하여 공진을 조정할 수도 있습니다. 이러한 "조정 가능한" 코어는 화살표가 교차하는 점선으로 표시됩니다.

서로에 대한 사슬의 작용 메커니즘

2차 회로가 1차 회로에 영향을 미치는 이유는 무엇이며 어떻게 발생합니까? 2 차 회로의 전류 I2는 코일 L1의 권선을 부분적으로 가로 지르는 자체 자속 F2를 생성하므로 EMF를 유도합니다.렌츠의 법칙에 따르면) 전류 I1에 대해 감소시키므로 이를 줄이려고 합니다. 이것은 기본 회로를 추가 저항, 즉 도입된 저항으로 찾습니다.

2차 회로가 발전기 주파수에 맞춰지면 1차 회로에 도입된 저항이 순전히 활성화됩니다.

도입된 저항은 더 큰 것으로 판명되고 회로가 더 강해집니다. 실제로 이 삽입 저항은 2차 회로로 전달되는 에너지의 양을 나타냅니다.

2차 회로가 발전기의 주파수와 관련하여 조정되면 그에 의해 도입된 저항은 능동적인 것 외에도 반응성 구성 요소(회로가 분기되는 방향에 따라 용량성 또는 유도성)를 갖게 됩니다. .

윤곽 사이의 연결 크기

회로의 결합 계수 Kww와 관련하여 발전기 주파수에 대한 2차 회로 전류의 그래픽 종속성을 고려하십시오. 윤곽의 결합이 작을수록 공진이 더 첨예해지고 Kww가 증가함에 따라 공진 곡선의 피크가 먼저 평평해지고(임계 결합) 결합이 더 강해지면 이중 지지 모양을 얻습니다.

중요한 연결은 회로가 동일한 경우 보조 회로에서 최대 전력을 얻는 관점에서 최적으로 간주됩니다. 이러한 최적 모드에 대한 결합 계수는 감쇠 값(회로 Q의 Q 계수의 역수)과 수치적으로 동일합니다.

강한 연결(더 중요함)은 공명 곡선에서 딥을 형성하고 이 연결이 강할수록 주파수 강하가 더 커집니다. 회로가 강력하게 연결되면 1차 루프의 에너지가 50% 이상의 효율로 2차 루프로 전달됩니다. 이 접근 방식은 회로 간에 더 많은 전력을 전송해야 하는 경우에 사용됩니다.

약한 결합(임계 미만)은 모양이 단일 회로와 동일한 공명 곡선을 제공합니다. 약한 결합은 1차 루프에서 2차 회로로 상당한 전력을 고효율로 전달할 필요가 없고 2차 회로가 1차 회로에 미치는 영향을 가능한 한 적게 하는 것이 바람직한 경우에 사용됩니다.2차 회로의 Q 계수가 높을수록 공진 시 전류 진폭이 커집니다. 약한 링크는 무선 장비의 측정 목적에 적합합니다.