อิเล็กทรอนิกส์กำลัง - องค์ประกอบวงจรเชิงเส้น

องค์ประกอบของวงจรเชิงเส้นหมายถึงส่วนประกอบในวงจรไฟฟ้าที่แสดงความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่างอินพุตปัจจุบันและเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้า ตัวอย่างขององค์ประกอบที่มีวงจรเชิงเส้น ได้แก่ -

• Resistors
• Capacitors
• Inductors
• Transformers

เพื่อให้เข้าใจถึงองค์ประกอบของวงจรเชิงเส้นได้ดีขึ้นจำเป็นต้องมีการวิเคราะห์องค์ประกอบตัวต้านทาน

ตัวต้านทาน

ตัวต้านทานคืออุปกรณ์ที่ จำกัด การไหลของกระแสไฟฟ้าส่งผลให้เกิดการแปลงพลังงาน ตัวอย่างเช่นเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านหลอดไฟกระแสไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นพลังงานรูปแบบอื่นเช่นความร้อนและ / หรือแสง ความต้านทานขององค์ประกอบวัดเป็นโอห์ม (Ω)

การวัดความต้านทานในวงจรที่กำหนดให้โดย -

$$ R = \ rho \ frac {L} {A} $$

ที่ไหน R - ความต้านทาน; ρ - ความต้านทาน; L- ความยาวของสายไฟ และA - พื้นที่หน้าตัดของลวด

สัญลักษณ์ของตัวต้านทานต่างๆ

ตัวต้านทาน
ตัวต้านทานตัวแปร
โพเทนชิออมิเตอร์

คาปาซิเตอร์

ตัวเก็บประจุหมายถึงอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีวัสดุนำไฟฟ้าสองชนิด (หรือที่เรียกว่าเพลท) คั่นด้วยฉนวนที่เรียกว่าอิเล็กทริก ใช้สนามไฟฟ้าเพื่อเก็บพลังงานไฟฟ้า สนามไฟฟ้าได้รับการพัฒนาเมื่อเชื่อมต่อตัวเก็บประจุกับแบตเตอรี่ซึ่งจะทำให้ประจุไฟฟ้าบวกสะสมอยู่บนจานหนึ่งและประจุไฟฟ้าลบบนจานอีกแผ่นหนึ่ง

เมื่อพลังงานถูกเก็บไว้ในสนามไฟฟ้าของตัวเก็บประจุกระบวนการนี้เรียกว่าการชาร์จและเมื่อพลังงานถูกลบออกกระบวนการนี้เรียกว่าการคายประจุ ระดับพลังงานไฟฟ้าที่เก็บไว้ในตัวเก็บประจุเรียกว่าความจุและวัดเป็น farads (F) หนึ่ง farad เหมือนกับหนึ่งคูลอมบ์ต่อหน่วยโวลต์ที่กำหนดโดย 1 C / V

ความแตกต่างระหว่างตัวเก็บประจุและแบตเตอรี่คือตัวเก็บประจุเก็บพลังงานไฟฟ้าในขณะที่แบตเตอรี่เก็บพลังงานเคมีและปล่อยพลังงานในอัตราที่ช้า

สัญลักษณ์ของตัวเก็บประจุต่างๆ

สัญลักษณ์ต่างๆของตัวเก็บประจุแสดงไว้ในตารางด้านล่าง

ตัวเก็บประจุคงที่
ตัวเก็บประจุแบบแปรผัน
ตัวเก็บประจุแบบโพลาไรซ์

ตัวเหนี่ยวนำ

ตัวเหนี่ยวนำเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้สนามแม่เหล็กเพื่อเก็บพลังงานไฟฟ้า รูปแบบที่ง่ายที่สุดของตัวเหนี่ยวนำคือขดลวดหรือลวดในรูปแบบลูปที่ความเหนี่ยวนำเป็นสัดส่วนโดยตรงกับจำนวนลูปในเส้นลวด นอกจากนี้ความเหนี่ยวนำขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุในลวดและรัศมีของลูป

ด้วยจำนวนรอบและขนาดรัศมีที่แน่นอนเฉพาะแกนอากาศเท่านั้นที่สามารถทำให้เกิดการเหนี่ยวนำน้อยที่สุด วัสดุอิเล็กทริกซึ่งทำหน้าที่เดียวกับอากาศ ได้แก่ ไม้แก้วและพลาสติก วัสดุเหล่านี้ช่วยในกระบวนการขดลวดตัวเหนี่ยวนำ รูปร่างของขดลวด (รูปโดนัท) เช่นเดียวกับสารแม่เหล็กไฟฟ้าเช่นเหล็กจะเพิ่มความเหนี่ยวนำทั้งหมด

ปริมาณพลังงานที่ตัวเหนี่ยวนำสามารถเก็บได้เรียกว่าการเหนี่ยวนำ วัดเป็นเฮนรี่ (H)

สัญลักษณ์ของตัวเหนี่ยวนำต่างๆ

ตัวเหนี่ยวนำคงที่
ตัวเหนี่ยวนำตัวแปร

หม้อแปลงไฟฟ้า

นี่หมายถึงอุปกรณ์ที่เปลี่ยนพลังงานจากระดับหนึ่งไปอีกระดับหนึ่งผ่านกระบวนการที่เรียกว่าการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า โดยปกติจะใช้เพื่อเพิ่มหรือลดแรงดันไฟฟ้า AC ในการใช้งานที่ใช้พลังงานไฟฟ้า

เมื่อกระแสไฟฟ้าที่ด้านหลักของหม้อแปลงมีความแตกต่างกันฟลักซ์แม่เหล็กที่แตกต่างกันจะถูกสร้างขึ้นที่แกนกลางซึ่งกระจายออกไปยังขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงในรูปแบบของสนามแม่เหล็ก

หลักการทำงานของหม้อแปลงอาศัยกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าของฟาราเดย์ กฎหมายระบุว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟลักซ์ที่เชื่อมโยงกับเวลาเกี่ยวข้องโดยตรงกับ EMF ที่เกิดขึ้นในตัวนำ

หม้อแปลงไฟฟ้ามีสามส่วนหลัก -

• ขดลวดหลัก
• แกนแม่เหล็ก
• ขดลวดทุติยภูมิ

สัญลักษณ์ของ Transformer

อุปกรณ์เพิ่มเติม

อุปกรณ์แม่เหล็กไฟฟ้า

แนวคิดของแม่เหล็กไฟฟ้าถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเทคโนโลยีและถูกนำไปใช้ในมอเตอร์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าและระฆังไฟฟ้า ตัวอย่างเช่นในกริ่งประตูส่วนประกอบแม่เหล็กไฟฟ้าจะดึงดูดเสียงปรบมือที่มากระทบระฆังและทำให้มันดังขึ้น

ตัวควบคุม

คอนโทรลเลอร์คืออุปกรณ์ที่รับสัญญาณอิเล็กทรอนิกส์ที่ถ่ายโอนจากตัวแปรที่วัดได้ในกระบวนการและเปรียบเทียบค่าที่ได้รับกับจุดควบคุมที่กำหนด ใช้อัลกอริทึมดิจิทัลเพื่อเชื่อมโยงและเปรียบเทียบฟังก์ชัน

เซนเซอร์

เซนเซอร์ถูกใช้เพื่อกำหนดกระแสซึ่งจะแปรผันตลอดเวลาเพื่อให้ข้อมูลย้อนกลับสำหรับวัตถุประสงค์ในการควบคุม การตรวจจับกระแสไฟฟ้าทำให้สามารถใช้ฟังก์ชันคอนเวอร์เตอร์ได้อย่างราบรื่นและแม่นยำ เซ็นเซอร์ปัจจุบันมีความสำคัญอย่างยิ่งในตัวแปลงเพื่อให้สามารถแบ่งปันข้อมูลในตัวแปลงขนานหรือหลายเฟสได้อย่างง่ายดาย

ฟิลเตอร์

นอกจากนี้ยังใช้ฟิลเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อประมวลผลสัญญาณเพื่อลบความถี่ที่ไม่ต้องการ เป็นวงจรอะนาล็อกและมีอยู่ในสถานะแอ็คทีฟหรือพาสซีฟ