Как рассчитать параметры RC-цепи. Как определить постоянную времени RC-цепочки. Как вычислить частоту среза RC-фильтра. Онлайн калькулятор для расчета RC-цепей.
Что такое RC-цепь и где она применяется
RC-цепь представляет собой электрическую цепь, состоящую из резистора (R) и конденсатора (C), соединенных последовательно или параллельно. Это одна из базовых схем в электронике, которая широко применяется для решения различных задач:
- Фильтрация сигналов (фильтры низких и высоких частот)
- Интегрирование и дифференцирование сигналов
- Создание временных задержек
- Сглаживание пульсаций в источниках питания
- Формирование импульсов определенной формы
Понимание принципов работы и умение рассчитывать параметры RC-цепей очень важно для разработки электронных устройств. Давайте рассмотрим основные характеристики и методы расчета RC-цепей.
Основные параметры RC-цепи
Ключевыми параметрами RC-цепи являются:
- Сопротивление резистора R (в омах)
- Емкость конденсатора C (в фарадах)
- Постоянная времени τ (тау) — определяет скорость переходных процессов в цепи
- Частота среза fc — граничная частота для фильтров на основе RC-цепи
Как связаны между собой эти параметры? Рассмотрим основные формулы для расчета RC-цепей.
Формулы для расчета параметров RC-цепи
Основные формулы, необходимые для анализа RC-цепей:
- Постоянная времени:
τ = R × C - Частота среза:
fc = 1 / (2π × R × C) - Импеданс цепи на частоте ω:
Z = R — j / (ω × C) - Коэффициент передачи на частоте ω:
K = 1 / √(1 + (ω × R × C)2)
Зная эти формулы, можно рассчитать любые параметры RC-цепи. Для упрощения расчетов предлагаем воспользоваться онлайн-калькулятором.
Онлайн калькулятор для расчета RC-цепи
Данный калькулятор позволяет быстро рассчитать основные параметры RC-цепи. Введите известные значения и нажмите «Рассчитать»:
«` import React, { useState } from ‘react’; import { Input, Button, Card, CardHeader, CardContent } from ‘@/components/ui/card’; const RCCalculator = () => { const [resistance, setResistance] = useState(»); const [capacitance, setCapacitance] = useState(»); const [frequency, setFrequency] = useState(»); const [results, setResults] = useState(null); const calculate = () => { const R = parseFloat(resistance); const C = parseFloat(capacitance) * 1e-6; // convert μF to F const f = parseFloat(frequency); if (isNaN(R) || isNaN(C) || isNaN(f)) { alert(‘Пожалуйста, введите корректные числовые значения.’); return; } const tau = R * C; const fc = 1 / (2 * Math.PI * R * C); const omega = 2 * Math.PI * f; const Z = Math.sqrt(R*R + 1/(omega*C)**2); const K = 1 / Math.sqrt(1 + (omega * R * C)**2); setResults({ tau, fc, Z, K }); }; return (Калькулятор RC-цепи
Результаты:
Постоянная времени τ: {results.tau.toExponential(3)} с
Частота среза fc: {results.fc.toFixed(2)} Гц
Импеданс Z: {results.Z.toFixed(2)} Ом
Коэффициент передачи K: {results.K.toFixed(4)}
Применение RC-цепей в фильтрах
Одно из самых распространенных применений RC-цепей — это создание простых фильтров. Рассмотрим два основных типа RC-фильтров:
Фильтр низких частот (ФНЧ)
В фильтре низких частот резистор и конденсатор соединены последовательно, при этом выходной сигнал снимается с конденсатора. Такой фильтр пропускает низкие частоты и подавляет высокие.
Фильтр высоких частот (ФВЧ)
В фильтре высоких частот также используется последовательное соединение резистора и конденсатора, но выходной сигнал снимается с резистора. Этот фильтр пропускает высокие частоты и подавляет низкие.
Частота среза, рассчитанная с помощью нашего калькулятора, определяет границу между полосой пропускания и полосой подавления фильтра.
Переходные процессы в RC-цепях
При подаче на вход RC-цепи ступенчатого сигнала (например, при включении или выключении источника напряжения) в цепи происходят переходные процессы. Характер этих процессов определяется постоянной времени τ:
- Для заряда конденсатора: V(t) = V0(1 — e-t/τ)
- Для разряда конденсатора: V(t) = V0e-t/τ
Где V(t) — напряжение на конденсаторе в момент времени t, V0 — начальное напряжение.
Знание этих закономерностей позволяет использовать RC-цепи для формирования импульсов определенной формы или создания временных задержек в электронных схемах.
Практические рекомендации по расчету RC-цепей
При проектировании устройств с использованием RC-цепей следует учитывать несколько важных моментов:
- Выбирайте компоненты с учетом допусков. Реальные значения сопротивлений и емкостей могут отличаться от номинальных.
- Учитывайте паразитные емкости и индуктивности, особенно на высоких частотах.
- При работе с высокими частотами используйте компоненты с малыми собственными индуктивностями.
- Для получения более крутых характеристик фильтров используйте каскадное включение нескольких RC-звеньев.
- При необходимости точной настройки используйте подстроечные компоненты.
Соблюдение этих рекомендаций поможет создавать более эффективные и надежные устройства на основе RC-цепей.
Заключение
RC-цепи являются одним из фундаментальных элементов электронных схем. Понимание принципов их работы и умение рассчитывать их параметры — важные навыки для любого инженера-электронщика. Использование онлайн-калькуляторов, подобных представленному в этой статье, значительно упрощает процесс проектирования и анализа схем с RC-цепями.
Надеемся, что эта статья помогла вам лучше разобраться в теме RC-цепей и их расчета. Если у вас остались вопросы или вам нужна дополнительная информация, не стесняйтесь обращаться за консультацией к специалистам или изучать дополнительную литературу по теме.
|
Random converter |
Калькулятор импеданса последовательной RC-цепиКалькулятор определяет импеданс и фазовый сдвиг для последовательно соединенных конденсатора и резистора для заданной частоты синусоидального сигнала. Пример. Рассчитать импеданс конденсатора 500 мкФ и резистора 0,2 Ом на частоте 25 кГц. Входные данные Сопротивление, R миллиом (мОм)ом (Ом)килоом (кОм)мегаом (МОм) Емкость, С фарад (Ф)микрофарад (мкФ)нанофарад (нФ)пикофарад (пФ) Частота, f герц (Гц)миллигерц (мГц)килогерц (кГц)мегагерц (МГц)гигагерц (ГГц) Поделиться Поделиться ссылкой на этот калькулятор, включая входные параметры Twitter Facebook Google+ VK Закрыть Выходные данные Угловая частота ω= рад/с Емкостное реактивное сопротивление XC= Ом Полный импеданс RC |ZRC|= Ом Фазовый сдвигφ = ° = рад Введите значения сопротивления, емкости и частоты, выберите единицы измерения и нажмите кнопку Рассчитать. Для расчетов используются указанные ниже формулы: Здесь ZLC — импеданс цепи LC в омах (Ом), ω = 2πf — угловая частота в рад/с, f — частота в герцах (Гц), R сопротивление в омах (Ом), C — емкость в фарадах (Ф), φ — фазовый сдвиг между полным напряжением VT и полным током IT в градусах (°) или радианах и j — мнимая единица Для расчета введите емкость, сопротивление, частоту и выберите единицы измерения. Импеданс RC -цепи будет показан в омах, сдвиг фаз в градусах и радианах. Также будет рассчитано емкостное реактивное сопротивление. График зависимости импеданса ZRC последовательной RC-цепи от частоты f при различных величинах сопротивления и емкости показывает обратно пропорциональную зависимость импеданса от частоты Векторная диаграмма последовательной RC-цепи показывает, что общий ток отстает от общего напряжения на угол от 0 до 90°. Простейшая RC-цепь состоит из резистора и конденсатора, соединенных последовательно и питающихся от общего источника напряжения. Через конденсатор и резистор течет один и тот же ток, потому что они соединены последовательно. Напряжения на конденсаторе VC и резисторе VR показаны на диаграмме под прямым углом друг к другу. Их сумма всегда больше, чем полное напряжение VT. Если посмотреть на приведенную выше формулу для расчета импеданса, можно заметить, что она выглядит как уравнение для расчета гипотенузы прямоугольного треугольника. Это связано с тем, что в графической форме импеданс последовательной RC-цепи выглядит так, как показано выше на векторной диаграмме, где активное сопротивление R находится на горизонтальной оси, а реактивное сопротивление XC находится на вертикальной оси. Фазовый угол изменяется от 0° для чисто резистивной цепи до –90° для чисто емкостной цепи. Из треугольника напряжений получаем: Фазовый угол определяется с помощью обратной функции (арктангенса): В последовательной RC-цепи с источником синусоидального сигнала синусоида тока опережает синусоиду напряжения на угол от 0° (для чисто резистивной цепи) до 90° (для чисто емкостной цепи). Иными словами, напряжение отстает от тока по фазе на угол φ (0° ≤ φ ≤ 90°.). Если напряжение V выразить в форме V = Vmsin(2πft), то ток I будет равен I = Imsin(2πft – φ), где Vm и Im — амплитуды напряжения и тока, f — частота (постоянная величина), φ — фазовый угол (также постоянная величина) и t — время (переменная величина) В последовательной RL-цепи один и тот же ток протекает через катушку и резистор. Отметим, что полное напряжение всегда меньше суммы падений напряжения на резисторе и катушке — точно так же, как в прямоугольном треугольнике гипотенуза всегда меньше суммы катетов. Режимы отказа элементовА что если в этой схеме отказал один из элементов? Нажмите на соответствующую ссылку, чтобы посмотреть соответствующие режимы отказа:
Особые режимы работы цепиНажмите на соответствующую ссылку, чтобы посмотреть как работает калькулятор в особых режимах: Различные режимы работы на постоянном токе Короткое замыкание Обрыв цепи Чисто емкостная цепь Примечания
Автор статьи: Анатолий Золотков Вас могут заинтересовать и другие калькуляторы из группы «Электротехнические и радиотехнические калькуляторы»:Калькулятор резистивно-емкостной цепи Калькулятор параллельных сопротивлений Калькулятор параллельных индуктивностей Калькулятор емкости последовательного соединения конденсаторов Калькулятор импеданса конденсатора Калькулятор импеданса катушки индуктивности Калькулятор взаимной индукции Калькулятор взаимоиндукции параллельных индуктивностей Калькулятор взаимной индукции — последовательное соединение индуктивностей Калькулятор импеданса параллельной RC-цепи Калькулятор импеданса параллельной LC-цепи Калькулятор импеданса параллельной RL-цепи Калькулятор импеданса параллельной RLC-цепи Калькулятор импеданса последовательной LC-цепи Калькулятор импеданса последовательной RL-цепи Калькулятор импеданса последовательной RLC-цепи Калькулятор аккумуляторных батарей Калькулятор литий-полимерных аккумуляторов для дронов Калькулятор индуктивности однослойной катушки Калькулятор индуктивности плоской спиральной катушки для устройств радиочастотной идентификации (RFID) и ближней бесконтактной связи (NFC) Калькулятор расчета параметров коаксиальных кабелей Калькулятор светодиодов. Калькулятор цветовой маркировки резисторов Калькулятор максимальной дальности действия РЛС Калькулятор зависимости диапазона однозначного определения дальности РЛС от периода следования импульсов Калькулятор радиогоризонта и дальности прямой радиовидимости РЛС Калькулятор радиогоризонта Калькулятор эффективной площади антенны Симметричный вибратор Калькулятор частоты паразитных субгармоник (алиасинга) при дискретизации Калькулятор мощности постоянного тока Калькулятор мощности переменного тока Калькулятор пересчета ВА в ватты Калькулятор мощности трехфазного переменного тока Калькулятор преобразования алгебраической формы комплексного числа в тригонометрическую Калькулятор коэффициента гармонических искажений Калькулятор законов Ома и Джоуля — Ленца Калькулятор времени передачи данных Калькулятор внутреннего сопротивления элемента питания батареи или аккумулятора Калькуляторы Электротехнические и радиотехнические калькуляторы | |||||||||
Отметим, что если закоротить резистор, то угол будет равен 90° (чисто реактивная нагрузка), а если закоротить конденсатор, то угол будет равен 0° (чисто активная нагрузка)
Гипотенуза полученного прямоугольного треугольника является импедансом цепи , а фазовый угол — это угол между горизонтальной осью и вектором импеданса.
Напряжение на катушке VC отстает от общего тока на 90°, а на резисторе находится в фазе с током. Согласно второму закону Кирхгофа (для напряжений), сумма падений напряжения на элементах цепи должна быть равна общему напряжению VT. Напряжения на резисторе VR и конденсаторе VC сдвинуты по фазе на 90°, поэтому они складываются с помощью векторной диаграммы и полное напряжение определяется по формуле:
Если f = 0, предполагается, что цепь подключена к идеальному источнику напряжения.
Расчет ограничительных резисторов для одиночных светодиодов и светодиодных массивов
com, однако мы не можем гарантировать, что они не содержат ошибок и неточностей. Вся информация предоставляется «как есть», без каких-либо гарантий. Условия.Расчет rc цепи онлайн
Конденсатор — это компонент электрической цепи, который состоит из двух проводящих обкладок, разделенных слоем диэлектрика. Обычно из них выходит два вывода для включения в электрическую цепь. Особенностью конденсатора является его возможность накапливать энергию, за счет удерживания носителей зарядов в электрическом поле. Ёмкость конденсатора, единица измерения которой микрофарады, определяет количество запасаемой энергии, а её единица измерения в любом виде — Джоуль. Интересно то, что формула для расчёта подобна формуле вычисления кинетической энергии:.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Расчёты электронных цепей онлайн.
- Primary Menu
- Please turn JavaScript on and reload the page.
- Расчет RC цепи
- Расчет постоянной времени rc. Расчёт постоянной времени RC-цепочки
- Фильтр верхних частот
- Конвертер величин
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Расчёт RC-цепочки для цепи постоянного тока.
Электрическая дуга.
Расчёты электронных цепей онлайн.
Конденсатор — это компонент электрической цепи, который состоит из двух проводящих обкладок, разделенных слоем диэлектрика. Обычно из них выходит два вывода для включения в электрическую цепь. Особенностью конденсатора является его возможность накапливать энергию, за счет удерживания носителей зарядов в электрическом поле. Ёмкость конденсатора, единица измерения которой микрофарады, определяет количество запасаемой энергии, а её единица измерения в любом виде — Джоуль. Интересно то, что формула для расчёта подобна формуле вычисления кинетической энергии:.
То есть в вычислениях участвует напряжение и ёмкость. Но вычисление накопленной энергии используется также часто, как определение времени заряда конденсатора.
Это особенно важно при расчете времени коммутации полупроводниковых ключей в электронике, или времени протекания переходных процессов.
Такие возможности даёт наш онлайн калькулятор для расчета энергии в конденсаторе:. Для этого в интерфейс нужно внести емкость, напряжение которое к нему прикладывают и сопротивление, через которое происходит заряд. Расчёты и практика показывает, что время заряда не зависит от приложенного напряжения, оно связано с величиной сопротивления цепи.
Даже если нет в схеме резисторов и зарядка происходит от источника питания — ёмкость не зарядится мгновенно, в любом случае есть переходное сопротивление контактов , проводников, источника питания. То есть, чем больше сопротивление или ёмкость, тем дольше происходит зарядка. Ваш e-mail не будет опубликован.
Вы здесь: Главная Калькуляторы. Автор: Александр Мясоедов. Онлайн расчет энергии в конденсаторе. Опубликовано: Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован. Другие статьи по теме Калькулятор маркировки SMD-резисторов.
Primary Menu
Существует простой способ расчета любой величины реактивной цепи постоянного тока в любой момент времени.
Первый шаг этого способа заключается в определении начальных и конечных значений тех величин, против изменения которых выступает конденсатор или катушка индуктивности которые они пытаются держать на постоянном уровне, независимо от реактивной составляющей. Для конденсаторов такой величиной будет напряжение, а для катушек индуктивности — ток. Начальное значение — это такое значение, которое было до момента замыкания размыкания контактов выключателя, и которое реактивный компонент пытается удерживать на постоянном уровне после замыкания размыкания контактов. Конечное значение — это значение, которое устанавливается по истечении неопределенно длительного периода времени. Оно может быть определено путем анализа емкостной цепи, когда конденсатор выступает в качестве обрыва цепи, и индуктивной цепи, когда катушка индуктивности выступает в роли короткозамкнутой перемычки, потому что именно так ведут себя эти элементы при достижении «полной зарядки» через неопределенно длительный промежуток времени.
Следующим шагом является вычисление постоянной времени цепи.
Простейшим среди фильтров является RC-фильтр. Дата: 10/9/ | Время: PM | Ваш IP: | Online(43) — гости: 18, Расчёт емкости при заданном сопротивлении и частоте среза RC-фильтра.
Please turn JavaScript on and reload the page.
Расчёт фильтров для ШИМ. В статье речь пойдёт про расчёт простейших фильтрующих цепей для сглаживания широтно-импульсной модуляции. Что такое ШИМ, где он применяется и как его реализовать читайте в отдельной статье. Первое, на чём следует заострить внимание — это назначение цепи, для которой вы собрались строить фильтр. Строго говоря, в источниках питания сам сигнал ШИМ тоже используется в сигнальной цепи управление транзисторами и на выходе таких источников сигнал повторяет форму управляющих сигналов, однако имеет более высокую мощность, потому они требуют фильтров позволяющих пропускать большие мощности. Фильтрация ШИМ в сигнальных цепях Для простых сигнальных цепей с высокоомной нагрузкой наиболее оптимальной схемой фильтрации является интегрируюшая RC-цепочка, являющаяся по сути простейшим фильтром нижних частот.
Понятие «интегрирующая RC-цепь» применяется при рассмотрении импульсных характеристик данной цепи. Частота среза определяется по следующей формуле: Тут R и С — сопротивление резистора в омах и ёмкость конденсатора в фарадах. Для данной RC-цепочки коэффициент передачи рассчитывается следующим образом: Зная эти формулы и учтя постоянное падение напряжения на резисторе можно приближённо рассчитать фильтр с нужными характеристиками — например, задавшись имеющейся ёмкостью, либо необходимым уровнем пульсаций. Фильтрация ШИМ в силовых цепях В силовых цепях, при низких сопротивлениях нагрузки например обмотки электродвигателей , потери в резисторе фильтра становятся весьма существенны, поэтому в подобных случаях применяются ФНЧ на индуктивностях и конденсаторах.
Расчет RC цепи
Простейшим среди фильтров является RC-фильтр. Частота среза RC-фильтра рассчитывается по формуле:. Повышение частоты уменьшит реактивное сопротивление конденсатора и падение напряжение на нём, тогда напряжение на выводах резистора возрастёт.
Соответственно, понижение частоты увеличит напряжение на конденсаторе и уменьшит на резисторе.
Постоянная времени практически указывает, через какой промежуток времени в секундах напряжение разряжаемого конденсатора уменьшается в раз, от рассматриваемого напряжения.
Расчет постоянной времени rc. Расчёт постоянной времени RC-цепочки
Входное напряжение, V. Сохранить в аккаунт. Для того, чтобы поделиться созданным вами проектом, нужно скопировать ссылку и вставить её в блог, форум или другой сайт:. Калькулятор предназначен для расчёта RC или RL цепей. Форма сигнала — синус. Это напряжение через реактивное сопротивление — конденсатор или индуктивность — поступает на выходное активное сопротивление — резистор.
Фильтр верхних частот
Степень подавления зависит от конкретного типа фильтра. Простейший электронный фильтр верхних частот состоит из последовательно соединённых конденсатора и резистора. Конденсатор пропускает лишь переменный ток, его реактивное сопротивление понижается с увеличением частоты.
Подобный фильтр используется для выделения высоких частот из сигнала и часто используется в обработке аудиосигналов, например в кроссоверах [en]. Фильтры верхних частот используются в простых бестрансформаторных конденсаторных преобразователях напряжения для понижения напряжения переменного тока. К недостаткам таких преобразователей относится их высокая чувствительность к импульсным помехам в источнике переменного тока, а также зависимость выходного напряжения от импеданса нагрузки [2].
Онлайн расчет энергии в конденсаторе Конденсатор – это компонент электрической цепи, который состоит из двух t=RC. То есть, чем больше сопротивление или ёмкость, тем дольше происходит зарядка.
Конвертер величин
А не фильтрануть ли нам широким махом входной сигнал на предмет подавления помехи относительно единичного уровня на требуемой частоте, в заданное число раз отличающейся от границы полосы пропускания? А как насчёт расчёта активных полиномиальных фильтров второго порядка на звеньях Рауха, Сален-Ки и биквадратного звена? А кривую изменения реактивного сопротивления ёмкости в зависимости от частоты — не изобразить ли? И действительно.
Войти или зарегистрироваться. Искать только в заголовках Сообщения пользователя: Имена участников разделяйте запятой. Новее чем: Искать только в этой теме Искать только в этом разделе Отображать результаты в виде тем. Быстрый поиск.
Статья с иллюстрациями и подробными комментариями Расчет RC-фильтров частот как снизу так и сверху т е является полосовым фильтром 34 целесообразно добавить еще одно пассивное звено кривая 2 которое. Частотные фильтры фильтры высоких и низких частот полосовые расчёт активных и пассивных фильтров онлайн калькулятор пример расчета.
Расчет RC — цепи, изменения напряжения на конденсаторе в зависимости от времени. Постоянная времени. Оглавление :: Поиск Техника безопасности :: Помощь. Если в начальный момент напряжение на конденсаторе отличается от напряжения источника питания, то через резистор потечет ток, а напряжение на конденсаторе будет со временем изменяться, приближаться к напряжению источника питания. Полезно уметь рассчитывать время, за которое напряжение изменится от заданного начального до заданного конечного значения.
Такие расчеты необходимы для проектирования цепей задержки, релаксационных генераторов, источников пилообразного напряжения. Вашему вниманию подборка материалов:.
В электронных схемах часто используются RC-цепочки для обеспечения временных задержек или удлинения импульсных сигналов. Самые простые цепочки состоят всего лишь из резистора и конденсатора отсюда и происхождение термина RC-цепочка. Для логического завершения этой схемы нужно подключить резистор и конденсатор к какому-либо активному электронному компоненту, как на рис.
Онлайн калькулятор по рассчёту частоты и RC-цепи IR2153
Перенесу-ка я сюда схему устройства мягкого пуска и защиты импульсника с предыдущей страницы.
Рис.1
Фактически, основной фрагмент импульсного блока питания (Рис.2), состоящий из самотактируемого полумостового драйвера, управляющего
мощными полевыми транзисторами, самих транзисторов и импульсного трансформатора — издавна уже обрёл привычные очертания, отработан до
мелочей и радует счастливые взоры радиолюбителей предсказуемым поведением и весьма приличными характеристиками.
Рис.2
Приведённая схема импульсного источника питания позволяет снимать с блока максимальную мощность до 300Вт.
Дополнительные резисторы R9 и R10 введены для устранения сквозных токов через транзисторные ключи в начальный
момент включения блока питания (до тех пор, пока напряжение питания микросхемы DA1 не достигнет рабочих значений).
Частота преобразования драйвера IR2153 — 50кГц. При желании изменить тактовую частоту следует изменить значения номиналов элементов R1 и С1 в соответствии с формулой F = 1 / [1,4×C×(R+75)].
Большинство схемотехнических решений ИПБ на IR2153, представленных в сети, не учитывают простой рекомендации
производителя микросхемы по выбору номиналов данных элементов, а именно:
Timing resistor value (Min) — 10 kΩ, CT pin capacitor value (Min) — 330 pF.
Для удобства приведу простой калькулятор по расчёту частотозадающих элементов IR2153.
| Номинал резистора R1 |   10k11k12k13k15k16k18k20k22k24k27k30k33k36k39k43k47k51k56k62k68k75k |
| Частота задающего генератора F (кГц) | |
| Ёмкость конденсатора С1 (пФ) |
И с другими вводными — частота IR2153 с учётом имеющихся у Вас деталей.
| Номинал резистора R1 (кОм) | |
| Ёмкость конденсатора С1 (пФ) | |
| Частота задающего генератора F (кГц) |
На страшилки по поводу опасности несущественного отклонения рабочей частоты от расчётной, как то: насыщение феррита, снижение КПД и т.
д. и т.п. — не следует обращать никакого внимания.
Прекрасно Ваш феррит переживёт подобные отклонения, вплоть до 10-15% изменения частоты преобразователя, без всяких
последствий для собственного здоровья.Теперь о намотке трансформатора Tr1.
Парой слов здесь ограничиться не удастся, потому как именно импульсный трансформатор назначен главным ответственным за показатели
ИБП.
Собственно, исходя из этих соображений, мы и посвятили целую статью расчётам и намотке трансформатора на тороидальном ферритовом
сердечнике для данного блока с возможностью выбора желаемого диапазона мощностей —
Ссылка на страницу.
Плавно переходим к снабберной цепочке R8, С9. Снаббер – это демпфирующее устройство, которое выполняет действие по замыканию
на себе токов переходных процессов. Устройство предназначено для подавления индуктивных выбросов, которые появляются при
переключении коммутационных полупроводников и способствует снижению величины нагрева обмоток трансформатора и силовых транзисторов.
В теории, существуют методики расчёта снабберных цепей. На практике — а не пошли бы они лесом, уж очень много различных параметров
необходимо учитывать для получения корректного результата. К тому же достаточно велика вероятность того, что данная цепочка вообще не
понадобится в транзисторно-трансформаторном хозяйстве.
Для проверки этого предчувствия следует к выходу ИПБ подключить нагрузку, обеспечивающую его работу при 10% мощности
от максимальной, и поочерёдно ткнувшись пальцем в импульсный трансформатор и радиатор выходных транзисторов, убедиться, что температура
данных элементов не превышает 30-40 градусов.
Если это так, то про снабберную цепочку забываем, если не повезло — начинаем юзать снаббер, начиная со значения ёмкости конденсатора С9
200пФ и постепенно повышая её до тех пор, пока не будет получен устойчивый положительный результат.
Естественным делом данный конденсатор обязан быть высоковольтным.
Выходной выпрямитель особенностей не имеет, П-образные фильтры C5,L1,C9 и C6,L2,C11 необходимы для предотвращения попадания высокочастотных помех в нагрузку, электролиты С10 и С12 борются с сетевыми 50-ти герцовыми пульсациями. Дроссели L1 и L2 номиналом 10-20 мкГн, должны быть рассчитаны на максимальный ток нагрузки, и могут быть как покупными, так и самостоятельно намотанными на силовых ферритах.
Радиатор для ключевых транзисторов Т1, Т2 для схемы, приведённой на Рис.2, должен рассчитываться исходя мощности рассеивания 3-5Вт и в простейшем случае может представлять из себя алюминиевую или медную пластину площадью 40-50 см2.
При необходимости радикально увеличить мощность блока питания вплоть до 1000 Вт имеет смысл воспользоваться ещё одной расхожей схемой ИБП с
использованием более мощных полевых транзисторов (Рис.3).
Рис.3
Поскольку выходным драйверам IR2153 сложновато прокачать значительные ёмкости Сзи могучих полевиков, в схему добавлены
двухтактные эмиттерные повторители на транзисторах Т1-Т4, во всём остальном схема повторяет свой менее мощный аналог,
приведённый на Рис.
2.
Значения ёмкостей конденсаторов С3, С4 приведены для мощности ИБП 500Вт, для 1000Вт их номиналы следует увеличить в 2 раза.
Пропорционально росту мощности ИПБ в соответствующее количество раз нужно увеличивать и размер радиатора полевых транзисторов.
Расчёт трансформатора произведём всё на той же странице — Ссылка на страницу.
Ну а на следующей странице с головой окунёмся в культработу над мощным лабораторным блоком питания с регулируемым выходным напряжением.
Калькулятор RC-цепи
Создано Davide Borchia
Последнее обновление: 16 августа 2022 г.
Содержание:- Что такое RC-цепь? Почему мы используем RC-цепи?
- Как работает RC-цепь?
- Как рассчитать постоянную времени RC-цепи
- Расчет частоты среза фильтра верхних частот/фильтра нижних частот
RC-цепи являются повсеместной частью многих электронных устройств, от простых фильтров до сложных устройств: Воспользуйтесь нашим калькулятором RC-цепи, чтобы подобрать оптимальные параметры для создания схемы, соответствующей вашим потребностям.
Используйте наш калькулятор для фильтров нижних и верхних частот; математика безопасна для обоих!
В этой короткой статье мы объясним вам:
- Что такое RC-цепь , как она работает и какие существуют два типа RC-цепей;
- Как рассчитать постоянную времени RC-цепи;
- Что такое частота среза RC-цепи и ее формула: рассчитать характеристики фильтра верхних частот и фильтра нижних частот.
Что такое RC-цепь? Почему мы используем RC-цепи?
RC-цепи представляют собой простые электронные схемы, состоящие из двух основных пассивные компоненты :
- A резистор ; и
- А конденсатор .
RC-цепи имеют обширный набор применений в схемотехнике: их простая конструкция и характеристики делают их основной частью временных и фильтрующих элементов в более сложных схемах.
Резисторы можно рассматривать как преобразователи напряжения в ток.
В RC-цепи резистор определяет сопротивление на одной стороне конденсатора, превосходя сопротивление проводов конденсатора на величину, достаточную для того, чтобы его можно было зафиксировать и узнать. Сопротивление «генерирует» ток, питающий конденсатор (зарядный ток), и определяет как процессы зарядки, так и разрядки.
Как работает RC-цепь?
RC-цепь работает по-разному в зависимости от положения резистора и конденсатора. Однако общий механизм тот же.
Сначала рассмотрим два типа RC-цепей.
Если резистор и конденсатор соединены последовательно , мы питаем цепь от источника напряжения. В этой конфигурации мы измеряем напряжение на одном из двух компонентов в соответствии с их относительным положением.
- Если сопротивление расположено между конденсатором и положительным полюсом источника питания, мы измеряем сигнал на конденсаторе.
- Если конденсатор помещается перед сопротивлением, мы делаем выборку по сопротивлению.
Из-за высокого сопротивления конденсатора к низким частотам различное размещение двух компонентов обеспечивает два совершенно разных поведения схемы.
Если мы сэмплируем через конденсатор, мы позволяем более высоким частотам быстро проходить от источника к земле, оставляя низкие частоты по бокам конденсатора. Мы построили фильтр нижних частот .
Если поставить конденсатор перед выборкой на сопротивлении, мы противодействуем большому сопротивлению прохождению нижних частот, следовательно, пропускаем только высокие. По сопротивлению будем пробовать только последний: это максимально простой пассивный ФВЧ .
Если резистор и емкость параллельны друг другу, мы больше не сможем питать цепь напряжением, так как падения будут одинаковыми на обоих компонентах. Удобно питать схему током и измерять изменение соответствующего сигнала.
Параллельные RC-цепи гораздо менее распространены, чем их последовательные аналоги, но по-прежнему работают с использованием той же физики.
В следующих разделах мы узнаем, как рассчитать постоянную времени RC-цепи (формула действительна для всех рассмотренных ранее конфигураций), а затем рассчитать частоту среза фильтра верхних/низких частот.
Как рассчитать постоянную времени RC-цепи
Постоянная времени RC-цепи определяет время, необходимое конденсатору для зарядки 9{-1}\примерно 63,2%1−e−1≈63,2 значение приложенного напряжения.
Мы вычисляем постоянную времени RC-цепи по чрезвычайно простой формуле, которая связывает значения сопротивления и емкости в нашей цепи:
τ=R⋅C\tau = R\cdot Cτ=R⋅C
задействованные величины — единицы СИ:
- τ\tauτ измеряется за секунд ;
- RRR, сопротивление, измеряется в Ом , Ом\text{Ом}Ом; и
- CCC, емкость, измеряется в фарад , F\text{F}F
Почему мы рассчитываем постоянную времени RC-цепи? Его значение определяет характерное время работы схемы.
Если включить ток, то схема установится через 5τ5\tau5τ, даже перед мгновенным повышением напряжения. Этот эффект сглаживания также заметен при выключенном источнике питания. Вместо того, чтобы исчезнуть немедленно, RC-цепь выключается постепенно, после экспоненциального снижения выходного напряжения на ее клеммах.
При подаче сигнала прямоугольной формы RC-цепь возвращает сглаженный, хотя и непостоянный выходной сигнал. При подаче сигнала сглаживание приводит к уменьшению шума.
Расчет частоты среза фильтра верхних частот/фильтра нижних частот
От расчета постоянной времени RC-цепи до определения частоты среза шаг короткий. Формула для расчета частоты фильтра нижних частот такая же, как и для схемы фильтра верхних частот: две стороны одной и той же частоты.0022 того же спектра .
f=12π⋅R⋅Cf = \frac{1}{2\pi\cdot R\cdot C}f=2π⋅R⋅C1
Единица измерения частоты среза, конечно, Герц . Как видите, при расчете значения fff имеют значение только значения емкости и сопротивления.
Это означает, что невозможно определить расположение двух компонентов: отсечка одинакова как для фильтра верхних частот, так и для фильтра нижних частот. Если мы используем фильтр нижних частот, мы сохраним частоты ниже порога . Если мы хотим пропустить только более высокие частоты, мы меняем положение конденсатора и сопротивления.
Davide Borchia
Калькулятор разности потенциалов в RC-цепи
Калькулятор разности потенциалов в RC-цепи рассчитает:
- Разность потенциалов в любой момент во время зарядки конденсатора через резистор в RC-цепи любой момент разряда конденсатора через резистор в RC-цепи
Настройки калькулятора: Среда считается однородной. Токопроводящие провода, используемые для цепи и резистора, считаются везде одинаковой толщины.
| 🖹 Normal View🗖 Full Page View |
| Calculator Precision (Decimal Places)0123456789101112131415 |
| Electromotive force of the source (ε) V |
| Resistance of the резистор (R) Ом |
| Capacitance of capacitor (C) F |
| Time elapsed (t) s |
| The potential difference в любой момент времени при заряде конденсатора через резистор в RC-цепи составляет В [Вольт] |
| Разность потенциалов в любой момент при разряде конденсатора через резистор в RC-цепи составляет V [Volt] |
| Potential difference between the capacitor plates calculation |
|---|
| ∆V 1 = ε × (1 — e — t / R × C ) ∆V 1 = × (1 — e — t / × ) ∆V 1 = × (1 — e — t / ) ∆V 1 = × (1 — e ) ∆V 1 = × (1 — ) ∆V 1 = × ∆V 1 = |
| Potential difference between the plates of capacitor when discharging it |
| ∆V 2 = ε × e — t / R × C ∆V 1 = × e — т / × ∆V 1 = × e — t / ∆V 1 = × e ∆V 1 = × ∆V 1 = |
| Входные значения калькулятора калькулятора RC)0185 Ом [Ом] |
| Емкость конденсатора (C) Ф [Фарад] |
| Прошедшее время (t) с [секунды] |
Когда вы вводите конкретные коэффициенты каждой разности потенциалов при расчете RC-цепи, калькулятор разности потенциалов в RC-цепи автоматически вычисляет результаты и обновляет элементы формулы физики с каждым элементом разности потенциалов при расчете RC-цепи. Затем вы можете отправить по электронной почте или распечатать эту разность потенциалов для расчета RC-цепи, если это необходимо для последующего использования. Мы надеемся, что Калькулятор потенциальной разницы в Rc-цепи оказался полезным для вашей версии физики. Если да, мы просим вас оценить этот калькулятор физики и, если у вас есть время, поделиться им в своей любимой социальной сети. Это позволяет нам распределять будущие ресурсы и сохранять эти калькуляторы по физике и учебные материалы бесплатными для всех по всему миру. Мы считаем, что у всех должен быть бесплатный доступ к учебным материалам по физике. Делясь с вами, вы помогаете нам охватить всех студентов-физиков и тех, кто интересуется физикой по всему миру.
★ ★ ★ ★ ★ [23 голоса]
Связанные секции физики. 1
= ε × (1 — e — t / R × C )Разность потенциалов между обкладками конденсатора при его разряде Формула и расчет
∆V 2 = ε × e — t / R × C
Калькуляторы физики также могут оказаться полезными.
- Калькулятор кривой спирали
- Калькулятор кинематики угловой вязкости
- Калькулятор газовых законов
- Калькулятор КПД двигателя Карно
- Количество вещества, полученного путем электролиза Калькулятор 9
- Калькулятор параметров Ламеса
- Optical Power Calculator
- Control Valve Sizing Calculator
- Differential Pressure Calculator
- Conservation Of Momentum In 2 D Calculator
- Capacitance Of Circular Solid Cylinder Calculator
- Elastic Force And Elastic Potential Energy Calculator
- Radar Doppler Effect Calculator
- Калькулятор однофазной электрической мощности
- Калькулятор закона Тициуса Боде
- Калькулятор давления жидкости и полного давления
- Электрический заряд, хранящийся в конденсаторе калькулятора схемы RLC в калькуляторе калькулятора с демпфированными колебаниями.
✖Capacitance is defined as capacitance measured in micro farad units.ⓘ Capacitance [C]
AbfaradAttofaradCentifaradCoulomb per VoltDecafaradDecifaradEMU of CapacitanceESU of CapacitanceExafaradFaradFemtofaradGigafaradHectofaradKilofaradMegafaradMicrofaradMillifaradNanofaradPetafaradPicofaradStatfaradTerafarad
+10%
-10%
✖Сопротивление – это мера сопротивления протеканию тока в электрической цепи. Сопротивление измеряется в омах, что обозначается греческой буквой омега (Ω).0153
+10%
-10%
✖Частота среза — это граница частотной характеристики системы, при которой энергия, протекающая через систему, начинает уменьшаться, а не проходить через нее. ⓘ Частота среза для RC-цепи [F]
АттогерцУдаров в минутуСентигерцЦикл в секундуДекагерцДецигерцЭкзагерцФемтогерцКадров в секундуГигагерцГектогерцГерцКилогерцМегагерцМикрогерцМиллигерцНаногерцПетагерцПикогерцОборот в деньОборот в часОборот в минутуОборот в секундуТерагерцЙоттагерцЗеттагерц
⎘ Копировать
👎
Формула
Перезагрузить
👍
Частота среза для RC-цепи Решение
ШАГ 0: Сводка предварительного расчета
ШАГ 1: Преобразование входных данных в базовую единицу
Емкость: 5,7 микрофарад —> 5,7E-06 фарад (проверьте преобразование здесь)
Сопротивление: 59 Ом —> 59 Ом Преобразование не требуетсяШАГ 2: вычисление формулы
ШАГ 3: преобразование результата в единицу измерения выходного сигнала
473,252878655651 Гц —> преобразование не требуется
< 3 Калькуляторы постоянной времениЧастота среза для RC-цепи Формула
Частота среза = 1/(2*пи*емкость*сопротивление)
F = 1/(2*pi*C*R)Что такое постоянная времени τ?
Время, которое представляет собой скорость, с которой конкретная система может реагировать на изменение, обычно равное времени, необходимому для изменения заданного параметра с коэффициентом 1-1/e (приблизительно 0,6321).
Как рассчитать частоту среза для RC-цепи?
Частота среза для калькулятора RC-цепи использует Частота отсечки = 1/(2*pi*Емкость*Сопротивление) для расчета частоты отсечки. Частота отсечки для RC-цепи – это время, после которого напряжение на конденсаторе достигает своего максимального значения, если начальное сохраняется скорость нарастания напряжения. Частота среза обозначается символом F .
Как рассчитать частоту среза для RC-цепи с помощью этого онлайн-калькулятора? Чтобы использовать этот онлайн-калькулятор для частоты среза для RC-цепи, введите емкость (C) и сопротивление (R) и нажмите кнопку расчета. Вот как можно объяснить расчет частоты среза для RC-цепи с заданными входными значениями -> 473,2529 = 1/(2*pi*5,7E-06*59) .
Часто задаваемые вопросы
Что такое частота среза для RC-цепи?
Частота отсечки для RC-цепи – это время, по истечении которого напряжение на конденсаторе достигает своего максимального значения, если поддерживается начальная скорость нарастания напряжения, и представляется как F = 1/(2*pi*C*R) или Частота среза = 1/(2*pi*емкость*сопротивление) .
