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OrCAD による「交流回路」編

OrCAD による「交流回路」編

OrCAD で RLC直列共振,RLC並列共振を調べてみます.
基本的な操作は ”OrCAD による「電気・電子回路設計」事始め”をご覧ください.

§1 RLC直列共振

直列共振はRLC回路において入力インピーダンスが純粋に抵抗分のみとなった場合に生じます.
このとき誘導性リアクタンスと容量性リアクタンスは互いに打ち消し合って電流は最大となり
回路の位相角はゼロになり,電流と印可電圧は同相になります.
共振周波数は次式により容易に求めることができます.

equation.png


1.1 例題

R=50Ω ,L=20mH,C=150nF,V=AC1Vのときの主電流Iを 0~5kHz までの線形スイーブを行います.

1.2 回路図と設定値

(1)パラメータ設定値

部品名       シンボル  設定値
------------------+----------+-------
電源        V1     1vac
抵抗        R1     50
誘導性リアクタンス L1   20mH
容量性リアクタンス C1  150nF

(2)回路図

rlc01.png


1.3 シミュレーション

(1)シミュレーション設定

Analysis type = AC Sweep/Noise
Option = General Settings
   Start Frequency = 100
   End Frequency = 5000
   Total Point = 99

(2)シミュレーション結果

rlc02A.png


2.9kHz付近で電流20mAとなる.



§2 RLC並列共振

並列共振回路を解析する式は直列共振回路のそれよりもかなり面倒です.
OrCAD を用いた解析によれば,容易に共振周波数ならびに共振時における
入力インピーダンスを求めることができます.以下の例題で確認します.

2.1 例題

R1=1Ω ,R2=10Ω, R3=5Ω ,L=2.04mH,C=0.65μF ,V=AC1Vのときの主電流Iを4~5kHzまでの線形スイーブを行います.

2.2 回路図と設定値

(1)パラメータ設定値

部品名       シンボル  設定値
------------------+----------+-------
電源        V1     1vac
抵抗        R1     1
抵抗        R2     10
抵抗        R3     5
誘導性リアクタンス L1   2.04mH
容量性リアクタンス C1   0.65uF


(2)回路図

rlc03.png


2.3 シミュレーション

(1)シミュレーション設定

Analysis type = AC Sweep/Noise
Option = General Settings
   Start Frequency = 4000
   End Frequency = 5000
   Total Point = 1001

(2)シミュレーション結果

rlc04A.png


共振時の周波数は4.37KHz,電流は4.66mAとなります.

(EOF)
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  1. 2015/12/24(木) 13:42:31|
  2. OrCAD