串并联谐振的特点

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论串联谐振与并联谐振区别

论串联谐振与并联谐振区别

论串联谐振与并联谐振区别在电阻、电容、电感串联电路中,出现电源、电压、电流同相位现象、叫做串联谐振,其特点是:电路呈纯电阻性,电源、电压和电流同相位,电抗X等于O,抗阻Z等于电阻R。

此时电路的阻抗最小,电流最大,在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压,因此串联谐振也称为电压谐振。

谐振电压与原电压叠加,并联谐振:在电阻、电容、电感并联电路中,出现电路端电压和总电流同相位的现象,叫做并联谐振,其特点是:并联谐振时一种完全的补偿,电源无需提供无功功率,只提供电阻所需要的有功功率,谐振时,电路的总电流最小,而支路电流往往大于电路中的总电流,因此,并联谐振也叫电流谐振。

串联谐振和并联谐振区别一1. 从负载谐振方式划分,可以为并联逆变器和串联逆变器两大类型,下面列出串联逆变器和并联逆变器的主要技术特点及其比较:串联逆变器和并联逆变器的差别,源于它们所用的振荡电路不同,前者是用L、R和C串联,后者是L、R和C并联。

(1)串联逆变器的负载电路对电源呈现低阻抗,要求由电压源供电。

因此,经整流和滤波的直流电源末端,必须并接大的滤波电容器。

当逆变失败时,浪涌电流大,保护困难。

并联逆变器的负载电路对电源呈现高阻抗,要求由电流源供电,需在直流电源末端串接大电抗器。

但在逆变失败时,由于电流受大电抗限制,冲击不大,较易保护。

串联谐振和并联谐振区别二(2)串联逆变器的输入电压恒定,输出电压为矩形波,输出电流近似正弦波,换流是在晶闸管上电流过零以后进行,因而电流总是超前电压一φ角。

并联逆变器的输入电流恒定,输出电压近似正弦波,输出电流为矩形波,换流是在谐振电容器上电压过零以前进行,负载电流也总是越前于电压一φ角。

这就是说,两者都是工作在容性负载状态。

(3)串联逆变器是恒压源供电,为避免逆变器的上、下桥臂晶闸管同时导通,造成电源短路,换流时,必须保证先关断,后开通。

即应有一段时间(t )使所有晶闸管(其它电力电子器件)都处于关断状态。

串联谐振与并联谐振的电路特点及产生条件详解

串联谐振与并联谐振的电路特点及产生条件详解

串联谐振与并联谐振的电路特点及产生条件详解串联谐振和并联谐振是电路中常见的两种特殊情况。

串联谐振是指电路中电感和电容串联时出现的谐振现象,而并联谐振是指电路中电感和电容并联时出现的谐振现象。

本文将详细介绍串联谐振和并联谐振的电路特点以及产生条件。

一、串联谐振的电路特点及产生条件1.电路特点:(1)频率选择性:在谐振频率附近,串联谐振电路呈现出较大的阻抗,且相位接近零,并且通过电阻的电流达到最大。

(2)谐振电压:在串联谐振频率附近,谐振电路的电压达到最大值。

(3)频率响应曲线:在谐振频率附近,串联谐振电路的电流和电压呈现出明显的峰值。

(4)频率扩展性:在谐振频率附近,串联谐振电路的频带宽度相对较窄。

2.产生条件:(1)经过电感的电流和经过电容的电压相位差为零。

(2)电感和电容串联电阻的并联等于零。

(3)串联谐振频率可通过以下公式计算:f=1/(2π√(LC)),其中f为谐振频率,L为电感值,C为电容值。

二、并联谐振的电路特点及产生条件1.电路特点:(1)频率选择性:在谐振频率附近,并联谐振电路呈现出较小的阻抗,且相位接近零,并且通过电容的电流达到最大。

(2)谐振电流:在并联谐振频率附近,谐振电路的电流达到最大值。

(3)频率响应曲线:在谐振频率附近,并联谐振电路的电流和电压呈现出明显的峰值。

(4)频率扩展性:在谐振频率附近,并联谐振电路的频带宽度相对较宽。

2.产生条件:(1)通过电感的电压和通过电容的电流相位差为零。

(2)电感和电容并联电阻的串联等于零。

(3)并联谐振频率可通过以下公式计算:f=1/(2π√(LC)),其中f为谐振频率,L为电感值,C为电容值。

总结:串联谐振和并联谐振分别是电路中电感和电容串联和并联时出现的特殊谐振现象。

串联谐振的特点是频率选择性强,有较大的阻抗和谐振电压;并联谐振的特点是频率选择性弱,有较小的阻抗和谐振电流。

产生串联谐振和并联谐振的条件分别是电感和电容串联时电流与电压相位差为零,而并联时电压与电流相位差为零。

串联谐振和并联谐振有什么区别?

串联谐振和并联谐振有什么区别?

串联谐振和并联谐振有什么区别?
华天电力为大家介绍串联谐振和并联谐振有什么区别?
RLC并联谐振电路:
在低频率下,电感器将具有较低的阻抗和将主导C和R.这意味着大多数的较高阻抗电流经过电感器。

随着频率增加,L的阻抗增加,电流减小。

在高频率下,电容器将具有较低的阻抗和将主导L的更高的阻抗和R.这意味着大部分的电流通过所述电容器。

随着频率增加,C的阻抗减小,电流增加。

在共振时,L的阻抗等于C的阻抗,除非它们彼此异相180度,然后取消以创建无限阻抗,而您将R保留为阻抗。

这意味着所有电流都流经电阻。

这是针对并联RLC谐振的阻抗与频率的关系图。

RLC系列串联谐振电路:
在低频率下,电容器将具有更高的阻抗和将主导下将L的阻抗和R.这意味着电容器确定的电流流过电路的量。

随着频率增加,C的阻抗减小,电流增加。

在高频率下,电感器将具有更高的阻抗和将主导下的C和R的阻抗这意味着,电感器确定的电流流过电路的量。

随着频率增加,L的阻抗增加,电流减小。

在共振时,L的阻抗等于C的阻抗,只有它们彼此异相180度,然后抵消以创建零阻抗,并且剩下R作为阻抗。

这是串联谐振的阻抗与频率的关系图(忽略高频处的怪异扭结)。

简单串、并联谐振回路与双耦合谐振回路

简单串、并联谐振回路与双耦合谐振回路

导线的直流电阻是当导线只通过直流或频率很低的交流时所呈 ●现的电阻,此时导线横截面上电流密度(单位面积上的电流强度)
可认为是均匀的。随着频率的逐渐增高,导线横截面上电流分 布的不均匀现象会逐渐显著起来。
趋肤效应
从趋肤效应的结果来看,相当于减小了导体的有效面积,从而增加了线 圈的电阻值,电阻越大,损耗功率越大(r就大),线圈在电路中感抗作用 就越不明显,这是我们所不希望的。r表征了一部分趋肤效应的热损耗!
Q0
0L
r
1

| V L0 | V S Q0
电感线圈上的电压在谐振时为信号源电压的 Q0 倍。
电容C上的电压:

V C0
j
0L

V
S
r

jQ0 VS
电容上的电压同样为信号源电压的Q0倍,
谐振时矢量图
仅相位与电感上的电压相反,因此串联谐振称为电压谐振。
1.5.1 简单串并联谐振回路的基本特性
LC并联谐振回路
IS GP

jPC IS
L Cr

j IS
PL
r

j IS QP
并联谐振回路的品质因数
QP
PL
r
1.5.1 简单串并联谐振回路的基本特性
LC并联谐振回路
以”W0”为主, 低感高容!
并联谐振电路是电压谐振还是电流谐振?
流过电感线圈的电流=?



IILCPP
VP
r jPL
VP
j P L
j

Is
1
PL
LC谐振回路分为并联回路和串联谐振回路两种形式, 其中并联网路在实际电路中用途更广,且二者之间具有 一定的对偶关系,所以只要理解并联回路,则串联谐振 回路的特性用对偶方法就可以得到。

串联谐振装置与并联谐振装置的区别以及特点

串联谐振装置与并联谐振装置的区别以及特点

串联谐振装置与并联谐振装置的区别以及特点
串联谐振装置与并联谐振装置的的概述
在日常工作中,售后部门在解决客户关于串联谐振装置的相关问题时,有时候会问到,什么是并联谐振?可见,还是有一部分客户分不清串联谐振装置与并联谐振装置的区别所在,据我们了解,这部分客户可能认为串联谐振装置和并联谐振装置只是两种相关的设备,并不能相互兼顾,下面华天电力为您解决串联谐振与并联谐振的装置的作用,特点和现场的实际应用相关案例。

串联谐振装置与并联谐振装置的作用和区别
首先,串联谐振与并联谐振的装置的作用都是用于电力系统中高压电气设备的绝缘性试验,名字上只有一字之差,“差”就差在电抗器的组合方式不同,从原理上同属一套试验装置,简单的说,一套设备两种接线方法,即串联接法和并联接法,不同的接法又对应不同的试验对象,下面我将分别解释他们之间的特点。

串联谐振装置与并联谐振装置的特点
A,串联谐振装置特点:串联谐振装置是指在整个串联谐振电路中,电感呈串联关系,串联最大特点是电压叠加,电流不变,所以,这种方式适用于高电压的电气设备,比如:变压器主绝缘,开关断开绝缘,母线等等。

B,并联谐振装置的特点:并联谐振装置是指在串联谐振电路中,电感呈并联状态,此时,电压不变,电流叠加,这种方式比较适用于高压电缆的绝缘试验,比如:以为
27kvA电抗器,35kv电力系统电缆为例,我们可以采用2节电抗器并联,两节电抗器串联即可完成试验要求。

并联谐振回路特点

并联谐振回路特点

并联谐振回路特点
并联谐振回路是由一个电感器和一个电容器组成的电路,具有特殊的电学性质。

在这种电路中,电感器和电容器是并联连接的,电流在电感器和电容器之间自由振荡,形成谐振。

并联谐振回路具有以下特点:
1. 频率选择性强:在一定的电感和电容值下,该电路只有在特定的频率下才能产生谐振现象,其它频率下则无法产生谐振。

2. 阻抗高:在谐振频率下,电路的阻抗非常高,这意味着电路会对该频率下的信号具有较强的响应能力,而对其他频率则几乎不会产生响应。

3. 相位差:电路在谐振频率下,电感器和电容器之间的电流相位差为零,且电压和电流大小相等,这使得并联谐振回路非常适合于电压放大电路。

4. 可用于滤波和谐振:并联谐振回路可以用于滤波,滤除某一频率范围内的信号;同时,它也可以用于谐振,增强某一特定频率的信号。

总之,并联谐振回路是一种特殊的电路,具有频率选择性强、阻抗高、相位差为零等特点,可用于滤波和谐振等应用。

- 1 -。

RLC串联和并联谐振电路谐振时的特性

RLC串联和并联谐振电路谐振时的特性

L 令上式虚部为零 C 2 0 2 R (L)
求得
0
CR 2 1 L LC 1 1 1 2 Q LC 1
1 其中 Q R
L C
是RLC串联电路的品质因数。
当Q >>1时,
ω0
1 LC
代入数值得到
0
1 10 4 10 8
10 8 1 4 rad/s 10 6 rad/s 10
U L U C QU S QU R
电压谐振。
(12 36)
若Q>>1,则UL=UC>>US=UR,这种串联电路的谐振称为
3.谐振时的功率和能量
设电压源电压为uS(t)=Usmcos(0t),则:
U Sm i (t ) I m cos( 0t ) cos( 0t ) R uL (t ) QU Sm cos( 0t 90 ) uC (t ) uL (t ) QU Sm cos( 0t 90 )
感抗或容抗与电阻之比。
(8 35)
Q 称为串联谐振电路的品质因数,其数值等于谐振时
图12-16
从以上各式和相量图可见,谐振时电阻电压与电压源 =U 。电感电压与电容电压之和为零, U 电压相等,
R S
U 0 ,且电感电压或电容电压的幅度为电压源 即U L C
电压幅度的Q倍,即
(12 26)
1. 谐振条件 当 ω L 1 0 ,即 ω
1 LC
ωC
时,()=0,
|Z(j)|=R,电压u(t)与电流i(t)相位相同,电路发生谐振。
也就是说,RLC串联电路的谐振条件为
0
式中 ω 0=

串联谐振与并联谐振的电路特点及产生条件详解

串联谐振与并联谐振的电路特点及产生条件详解

串联谐振与并联谐振的电路特点及产生条件详解一、串联电路和并联电路的定义1、路中的各元件是逐个顺次连接来的,则电路为串联电路。

特点是:流过一个元件的电流同时也流过另一个。

在串联电路中,由于电流的路径只有一条,所以,从电源正极流出的电流将依次逐个流过各个用电器,后回到电源负极。

因此在串联电路中,如果有一个用电器损坏或某一处断开,整个电路将变成断路,电路就会无电流,所有用电器都将停止工作,所以在串联电路中,各个用电器互相牵连,要么全工作,要么全部停止工作。

2、元件“首首相接,尾尾相连”并列地连在电源之间,则电路就是并联电路。

特点是:干路的电流在分支处分成几部分,分别流过几个支路中的各个元件。

在并联电路中,从电源正极流出的电流在分支处要分为几路,每一路都有电流流过,因此即使某一支路断开,但另一支路仍会与干路构成通路。

由此可见,在并联电路中,各个支路之间互不牵连。

二、实例分析串联电路和并联电路的特点1、串联电路用电器各元件逐个顺次连接起来,接入电路就组成了串联电路。

我们常见的装饰用的“满天星”小彩灯,常常就是串联的。

串联电路有以下一些特点:A、电路连接特点:串联的整个电路是一个回路,各用电器依次相连,没有“分支点”。

B、用电器工作特点:各用电器相互影响,电路中一个用电器不工作,其余的用电器就无法工作。

C、开关控制特点:串联电路中的开关控制整个电路,开关位置变了,对电路的控制作用没有影响。

即串联电路中开关的控制作用与其在电路中的位置无关。

2、并联电路用电器各元件并列连接在电路的两点间,就组成了并联电路。

家庭中的电灯、电风扇、电冰箱、电视机等用电器都是并联在电路中的。

并联电路有以下特点:A、电路连接特点:并联电路由干路和若干条支路组成,有“分支点”。

每条支路各自和干路形成回路,有几条支路,就有几个回路。

B、用电器工作特点:并联电路中,一条支路中的用电器若不工作,其他支路的用电器仍能工作。

C、开关控制特点:并联电路中,干路开关的作用与支路开关的作用不同。

R,L,C串并联谐振电路特性分析及应用

R,L,C串并联谐振电路特性分析及应用

R、L、C串/并联谐振电路的特性分析及应用摘要:本文对RLC串联、RLC并联及RL-C并联三种谐振电路的阻抗Z、谐振频率 、及品质因数Q三种特性进行了分析。

其中品质因数Q是电路在谐振状态下最为重要的电路特性,我们从Q的几种定义出发,着重研究了它对三种最基本的谐振电路的几个重要影响。

同时简单介绍了串/并联谐振电路在生活中的具体应用。

关键词:谐振电路;谐振特性;品质因数目录0 引言: (1)1 RLC串联与RLC并联及RL-C并联电路阻抗及谐振频率 (2)1.1 RLC串联电路的阻抗及谐振频率 (2)1.2 RLC并联电路的阻抗及谐振频率 (2)1.3 RL-C并联电路的阻抗及谐振频率 (3)2 R、L、C串/并联电路的品质因数Q (3)2.1 电路的品质因数Q (3)2.2 谐振电路的品质因数Q的几点重要性 (4)2.2.1 Q对回路中能量交换及能量储存的影响 (4)2.2.2 Q值与谐振电路的选择性 (4)2.2.2.1 Q值与串联谐振电路的选择性 (4)2.2.2.2 Q值与RL-C并联谐振电路的选择性 (6)2.2.2.3 RLC并联谐振回路与RL-C并联谐振回路的品质因数的统一性 (8)3 谐振电路在生活中的应用 (11)0 引言:构成各种复杂电路的基础通常是RLC 串/并联谐振电路,本文就简单介绍了其三种连接方式如图,而了解这些基本电路的频率特性对于理解更复杂的电路甚至实用电路是非常有益的,并且对于深入了解其它重要的相关特性是十分有帮助的。

本文简单阐述了下面三种电路图的Z 、ω及Q 以及一些具体实际的应用。

下面是R 、L 、C 串/并联谐振电路的简图,如图1,图2,图3所示。

•R U•L U+•U•C U图1,串联谐振电路RLC•U— 图2,并联谐振电路RLC图3,并联谐振电路C RL -1 RLC 串联与RLC 并联及RL-C 并联电路阻抗及谐振频率 1.1 RLC 串联电路的阻抗及谐振频率由图1知RLC 串联电路的复阻抗Z 和阻抗z 分别为()()22111CL R z L L j R C jL j R Z ωωωωωω-+=-+=-+=电路中的I 和z 以及U 之间的关系为:()221CL R U zU I ωω-+==(1)由于谐振时01=-C L ωω,故谐振时的电流 R U I I =00为。

串联谐振阻抗特性

串联谐振阻抗特性

串联谐振阻抗特性汇卓电力是一家专业研发生产串联谐振的厂家,本公司生产的串联谐振设备在行业内都广受好评,以打造最具权威的“串联谐振“高压设备供应商而努力。

串联谐振阻抗特性会受到谐振阻抗、谐振特性阻抗和谐振品质因素等影响,但是实际上串并联谐振的特性阻抗是有谐振决定的。

那么到底什么是谐振的阻抗特性,串联谐振及并联谐振阻抗又有什么特点和区别呢?串并联谐振的阻抗特性1.串联谐振的阻抗特性:输出电流输入信号频率而变化的热性成为的选频特性,发生串联谐振时,因阻抗最小,流失的电流最大。

a.阻抗特性谐振时,的感抗于容抗相等,互相抵消,阻抗最小,且为纯阻;b.失谐时,串联谐振电路阻抗增加,相位值增大。

当W>W0时,串联阻抗呈感性;当W>W0时,串联阻抗呈容性。

2.并联谐振的阻抗特性:并联谐振的特点是,谐振时阻抗最大且为纯电阻,即Z0=R0=;谐振阻抗为感抗或容抗的Q倍,即Z0=Qω0L=Q∕ω0C。

当电流一定时,电感或电容两端的电压最大,若偏离谐振频率,阻抗及电压将明显减小。

3.串并联的比较a.谐振时:串联谐振的阻抗:并联谐振的阻抗:b.相频特性:串联的相频特性为正协率,并联电路的相频特性为负斜率,且最大相移为±90.3.实际运用中:串联回路适合信号源和负载串接,从而使信号电流有效的送給负载;并联回路适合信号源和负载并接,使信号在负载上得到的电压振幅最大谐振属于无源滤波网络,其作用是选频滤波:从输入信号中选出有用频率分量,抑制无用频率分量或噪音;阻抗变换电路及匹配电路;实现频幅,频相变换:将频率的变化转化为振幅或相位的变化;将在频率调制中讲。

并联谐振阻抗特性分析要将输入信号频率分成多种情况进行。

1.输入信号频率等于谐振频率fo 当信号频率等于LC串联谐振电路的谐振频率fo时,电路发生串联谐振,串联谐振电路的阻抗最小且为纯阻性(不为容性也不为感性),其值为届(纯阻性)。

当信号频率偏离LC谐振电路的谐振频率时.电路的阻抗均要增大,且频率偏离的量越大,电路的阻抗就越大,这一点恰好是与LC并联谐振电路相反的。

LC串并联谐振回路知识讲解

LC串并联谐振回路知识讲解

.
I L Rs
.
RL
Vi
r
C
QL
r
0L RS
RL
Q0
1111 QL Q0 QR QS
QR
0L RL
QS
0L RS
LC串联谐振回路的讨论
当 回 路 处 于 谐 振 状 态 , 即 0 时 , 回 路 谐 振 电 流 为 最 大 。 其 值 为 :I(j 0) V i(r j 0)
而回路中各元件的端电
V
1
f0
2
1MHz LC
LC 1116 022120.25m3H
Q 0L R0L2 f0L1.9 5
R
QQ
1-1断开,串接Z时,Z为Cx与Rx串联,
则回路总电容为 C || CX
f02 L 1 C ||C X1 M H C |z |C X10 p0 FCx=200pF=C
V 回C路X 总电VC 阻2R.'5V0LVC 2||CfX0L5V
3、LC并联谐振回路的谐振频率
回路谐振时:
回路电压与输入激励电流同相位
Ii
回路呈纯阻特性 XP(j)0
L C
r
r2 L2 L0
C
回路谐振频率:
P
1r2 LCL
L1C111Lo
1 1Q2
其中: o
1
为回路无阻尼振荡频率。
LC
r2C
Q1 LoL 1 r C r oCr
当 Q1 时, p0
4、LC并联谐振回路的两种电路形式等效
i()eji()
0
Q值越高,回路的谐振曲线越尖锐,选择性越好, 对无用信号的抑制能力越强,但通频带越窄。
回电阻路与空阻载尼品电质阻因时,素回Q0路:电表抗示与回其路固不有含损外耗加电负阻载r

谐振的种类和优点

谐振的种类和优点

谐振的种类和优点谐振的种类(1)串联谐振此模型在被试品电流能够满足试验要求而电压未能满足试验要求时采用,试验中通过试品和电抗器串联谐振达到所需电压,以减小试验设备的容量,从而减少试验设备的体积,如图1.2 所示。

(2)并联谐振此模型在被试品电压能够满足试验要求而电流未能满足试验要求时采用,试验中通过试品和电抗器并联谐振达到所需电流,以来减小试验设备的容量,从而减少试验设备的体积,如图1.3 所示。

(3)串并联谐振此模型在被试品电压电流都未能够满足试验要求时采用,试验中通过试品和电抗器串并联达到所需的电压和电流,以来减小试验设备的容量,从而减少试验设备的体积,如图1.4 所示。

谐振电源在电力系统应用中的优点(1)所需电源容量大大减小。

通过谐振电抗器和试品电容谐振,串联谐振电源可输出较高电压和较大电流,仅需要提供系统消耗的有功功率,因此,对比传统电源试验用电源功率仅为试验容量1/Q。

(2)设备的重量和体积大大减少。

串联谐振电源无需大功率的调压装置,以及常用的大功率工频试验变压器,而且,谐振励磁电源的容量仅为试验容量1/Q,体积也仅为传统试验装置的1/3~1/5,因此谐振电源,具有重量轻,体积小等优点。

(3)改善输出电压的波形。

作为谐振式滤波电路,谐振电源,可很大程度上减小输出电压波形畸变,得到良好的正弦波形,有效防止谐波峰值造成试品误击穿。

(4)防止大的短路电流烧伤故障点。

与并联谐振或者试验变压器方式相比,串联谐振方式下,若试品的弱绝缘点被击穿,电路则立即脱谐,回路电流马上降低为正常试验电流的1/Q,仅为并联谐振或者试验变压器方式下击穿电流的几十分之一,并且此时击穿电流是短路电流的数百倍。

所以,串联谐振是有效寻找弱绝缘点的方法之一,且不存在短路电流过大导致故障点损坏的问题。

(5)不会出现任何恢复过电压。

当试品被击穿时,由于谐振条件不再满足,高电压立即消失,电弧也即刻熄灭。

此外,由于恢复电压的再建过程很长,电源容易在再次升高至闪落电压之前断开,整个能量积累过程存在间歇震荡,电压的恢复过程场,因此,不会出现任何恢复过电压。

LC并联谐振回路的特性

LC并联谐振回路的特性

LC串联谐振回路
串联谐振回路由电感线圈L、电阻r和电容C串联而成, (其中r为电感线圈的损耗电阻,C的损耗一般可忽略)如图 所示:
.
IL
.
Vi
.
r Vo


C
1、串联回路阻抗特性
.
IL
.
Vi
.
r Vo


当激励电压Vi
(
C
j)时,
谐振电流的频率函数可表示为:
I
(
j)

Vi Z
( (
j) j)
例1:串联回路如下图所示。
信号源频率 F =1MHz电压振幅
V=0.1V。将1-1端短接,电容C 调
到100PF时谐振。此时,电容C 两 端的电压为10V。
如1-1端开路再Q串' 接一阻抗 Z (电阻和电容串联),则回路
失谐,电容 C 调到200PF时重新谐振。此时,电容 C 两端 的电压为2.5V。试求:线圈的电感 L,回路品质因数Q'以及 未知阻抗 Z 。
1
5 109
Z RX j CX 15.9 j
所以当F=1MHz时 Z 15.9 j795.8
并联谐振回路 一、并联谐振回路原理
1、电路组成
L
.
Ii
C
.
Ii
Rp L
C
r
左图所示为一个有耗的空心线圈和电容组成的并联回路。
其中 r 为L的损耗电阻,C 的损耗很小,可忽略。 电流源, 为L的并RP联损耗电阻
解: (1)由:o
1 LC
.
Ii
Rp L
C
得:
L


1

串联谐振和并联谐振

串联谐振和并联谐振

串联谐振和并联谐振首先讲一下什么是谐振,在含有电阻、电感和电容的交流电路中,电路两端电压与其电流一般是不同相的,若调节电路参数或电源频率使电流与电源电压同相,电路呈电阻性,称这时电路的工作状态为谐振。

谐振又分为串联谐振和并联谐振,在串联电路中发生的谐振即为串联谐振,在并联电路中发生的谐振即为并联谐振,谐振现象是正玄交流电路的一种特定现象,它在电子和通讯工程中得到广泛的应用,但是在电力系统中,发生谐振有可能破坏系统的正常工作。

接下来我们再来分别介绍一下串联谐振和并联谐振的特电路特点。

串联谐振的电路特点1.总阻抗值最小;2.电源电压一定时,电流最大;3. 电路呈电阻性,电容或电感上的电压可能高于电源电压。

并联谐振电路的特点1.电压一定时,谐振时电流最小;2.总阻抗最大;3.电路呈电阻性,支路电流可能会大于总电流。

串联谐振与并联谐振的区别1. 从负载谐振方式划分,可以为并联谐振和串联谐振两大类型,下面列出串联谐振和并联谐振的主要技术特点及其比较:串联谐振和并联谐振的差别,源于它们所用的振荡电路不同,前者是用L、R和C串联,后者是L、R和C并联。

(1)串联谐振的负载电路对电源呈现低阻抗,要求由电压源供电。

因此,经整流和滤波的直流电源末端,必须并接大的滤波电容器。

当逆变失败时,浪涌电流大,保护困难。

并联谐振的负载电路对电源呈现高阻抗,要求由电流源供电,需在直流电源末端串接大电抗器。

但在逆变失败时,由于电流受大电抗限制,冲击不大,较易保护。

串联谐振和并联谐振区别2(2)串联谐振的输入电压恒定,输出电压为矩形波,输出电流近似正弦波,换流是在晶闸管上电流过零以后进行,因而电流总是超前电压一φ角。

并联谐振的输入电流恒定,输出电压近似正弦波,输出电流为矩形波,换流是在谐振电容器上电压过零以前进行,负载电流也总是越前于电压一φ角。

这就是说,两者都是工作在容性负载状态。

(3)串联谐振是恒压源供电,为避免逆变器的上、下桥臂晶闸管同时导通,造成电源短路,换流时,必须保证先关断,后开通。

谐振电路

谐振电路

ɺ I
ɺ U
ɺ IC =
ɺ U
ɺ I RL
ɺ IC
1 −j ωC ɺ U ɺ IL = R + jωL
ɺ = jωCU
ɺ ɺ ɺ ɺ I = IC + I L = U( jωC +
1 R + jωL
要使电压电流同相位,式中的 要使电压电流同相位, 虚部为零。 ) 虚部为零。因此
1 1 ωo L = ( jωC + ) ωoC = 2 谐振条件 2 Z R + jωL R + (ωo L ) R ωL ) = 2 + j(ωC − 2 2 2 R + (ωL ) R + (ωL ) 1 R2 1 R2 ωo = − 2 = 1− L LC L LC 当: L >> R2 时 C C
1 ωo ≈ LC
谐振频率
并联谐振的特点: 并联谐振的特点: ①阻抗Z最大,电流最小。 阻抗Z最大,电流最小。
R2 + (ωo L )2 Z= R
UR UR Io = 2 ≈ 2 R + (ωo L ) (ωo L )2
有可能远远大于电路中的总电流。 ②两个并联支路中的电流IL、IC有可能远远大于电路中的总电流。 两个并联支路中的电流I
ω
(2) )
ω0 改变
1 ω0 = LC
结论: 结论:LC 的变化引起
I0
ω 0 变化
不变, 不变,
L 变小或 C 变小 L 变大或 C 变大
ω0
ω 0 变大
变小
谐振曲线分析(之三) 谐振曲线分析(之三)
I
I0
I0 2
ω0
ω
ω0
∆f

串联谐振和并联谐振的10大区别

串联谐振和并联谐振的10大区别

谐振是在由电容器和电感器组成的电路中发生的现象。

当电路的电容性阻抗等于电感性阻抗时,就会发生谐振。

根据电容器,电感器和电阻器的布置,实现谐振的条件在不同类型的电路之间变化。

串联谐振(也叫变频谐振)是指在电容器和电感器串联连接的电路中发生的谐振,而并联谐振是指在电容器和电感器并联连接的电路中发生的谐振。

的主要区别串联谐振与并联谐振之间的关系是,当元件的排列产生最小阻抗时发生串联谐振,而当元件的排列产生最大阻抗时发生并联谐振。

谐振是在由电容器和电感器组成的电路中发生的现象。

当电路的电容性阻抗等于电感性阻抗时,就会发生谐振。

根据电容器,电感器和电阻器的布置,实现谐振的条件在不同类型的电路之间变化。

串联谐振:1.串联谐振的介绍串联谐振(也叫变频谐振)是指在电容器和电感器串联连接的电路中发生的谐振。

在回路频率时,回路产生谐振,此时试品上的电压是励磁变高压端输出电压的Q倍。

Q为系统品质因素,即电压谐振倍数,一般为几十到一百以上。

先通过调节变频电源的输出频率使回路发生串联谐振,再在回路谐振的条件下调节变频电源输出电压使试品电压达到试验值。

由于回路的谐振,变频电源较小的输出电压就可在试品CX上产生较高的试验电压。

采用变频串联谐振的方法进行耐压试验,用多级叠加的方式,多台电抗器可并联、串联使用,分压器既用来测量试验电压。

2.串联谐振的计算公式串联谐振时电路的阻抗虚部等于0,Z=R+jX,X=0,Z=R所以I=U/Z=U/R。

a、谐振定义:电路中L、C两组件之能量相等,当能量由电路中某一电抗组件释出时,且另一电抗组件必吸收相同之能量,即此两电抗组件间会产生一能量脉动。

b、电路欲产生谐振,必须具备有电感器L及电容器C两组件。

c、谐振时其所对应之频率为谐振频率(resonance),或称共振频率,以fr 表示之。

d、串联谐振电路之条件如下:I2XL=I2XC也就是XL=XC时,为R-L-C串联电路产生谐振之条件。

e、无论是串联还是并联谐振,在谐振发生时,L、C之间都实现了完全的能量交换。

串联并联谐振电流电压关系

串联并联谐振电流电压关系

串联并联谐振电流电压关系1. 什么是谐振电路?谐振电路是指由电容、电感和电阻构成的电路。

在一个谐振电路中,电容和电感的元件能够储存和释放能量,并且通过调节电容和电感的数值可以控制电路的频率响应。

2. 串联谐振电路串联谐振电路是指电感、电容和电阻按照串联的方式连接在一起。

在串联谐振电路中,电感和电容形成了一个振荡元件,通常称为振荡回路。

2.1 串联谐振电路的电流特性在串联谐振电路中,电流的大小可以通过以下公式计算:I=V√R2+(ωL−1ωC)2其中,I为电流的大小,V为电压的大小,R为电阻的大小,L为电感的大小,C为电容的大小,ω为电路的角频率。

2.2 串联谐振电路的电压特性在串联谐振电路中,电压的大小可以通过以下公式计算:V=I⋅√R2+(ωL−1ωC)2其中,I为电流的大小,V为电压的大小,R为电阻的大小,L为电感的大小,C为电容的大小,ω为电路的角频率。

2.3 串联谐振电路的频率响应特性串联谐振电路的频率响应特性是指当输入的频率改变时,电压和电流的变化情况。

从上面的公式可以看出,在串联谐振电路中,当电路的角频率等于谐振频率时,电压和电流会达到最大值。

3. 并联谐振电路并联谐振电路是指电感、电容和电阻按照并联的方式连接在一起。

在并联谐振电路中,电感和电容同样形成了一个振荡元件,通常也称为振荡回路。

3.1 并联谐振电路的电流特性在并联谐振电路中,电流的大小可以通过以下公式计算:I=V⋅√1R2+(1ωL−ωC)2其中,I为电流的大小,V为电压的大小,R为电阻的大小,L为电感的大小,C为电容的大小,ω为电路的角频率。

2.2 并联谐振电路的电压特性在并联谐振电路中,电压的大小可以通过以下公式计算:V=I⋅√1R2+(1ωL−ωC)2其中,I为电流的大小,V为电压的大小,R为电阻的大小,L为电感的大小,C为电容的大小,ω为电路的角频率。

2.3 并联谐振电路的频率响应特性并联谐振电路的频率响应特性与串联谐振电路类似,当电路的角频率等于谐振频率时,电压和电流会达到最大值。

LCR串、并联

LCR串、并联

一、串联电路的谐振一个R、L、C串联电路,在正弦电压作用下,其复阻抗:Z=R+j(ωL-1/ωC)一定条件下,使得XL=XC,即ωL=1/ωC ,Z=R,此时的电路状态称为串联谐振。

明显地,串联谐振的特点是:1.阻抗角等于零,电路呈纯电阻性,因而电路端电压U和电流I同相。

2.此时的阻抗最小,电路电流有效值达到最大。

3.谐振频率:ωo=1/√LC 。

4.谐振系数或品质因素:Q=ωoL/R=1/ωoCR=(√L/C)/R。

由于串联谐振时,L、C电压彼此抵消,因此也称为电压谐振。

从外部看,L、C部分类似于短路。

而此时Uc、UL是输入电压U的Q倍。

Q值越大,振荡越强。

这里的Z0=√L/C,我们称为特性阻抗,它决定了谐振的强度。

5.谐振发生时,C、L中的能量不断互相转换,二者之间反复进行充放电过程,形成正弦波振荡。

二、并联电路的谐振一个R、L、C并联电路,在正弦电压作用下,其复导纳:Y=1/R-j(1/ωL-ωC)一定条件下,使得Y L=Y C,即1/ωL=ωC ,Y=1/R,此时的电路状态称为并联谐振。

明显地,串并谐振的特点是:1.导纳角等于零,电路呈纯电阻性,因而电路端电压U和电流I同相。

2.此时的导纳最小,电路电流有效值达到最小。

3.谐振频率:ωo=1/√LC 。

4.由于并联谐振时,L、C电流彼此抵消,因此也称为电流谐振。

从外部看,L、C部分类似于开路,L、C各自有效电流却达到最大。

5.谐振发生时,C、L中的能量不断互相转换,二者之间反复进行充放电过程,形成正弦波振荡。

并联谐振时,电感电流与电容电流等值异号:指的是理想并联,电容电感承受同一电压,感抗等于容抗,电感电流与电容电流大小相等,电感电流相位滞后电源电压90度,电容电流相位超前电源电压90度,所以两者相位相反;串联谐振时,电感电压与电容电压等值异号:电容电感流过同一电流,感抗等于容抗,电感电压与电容电压大小相等,电感电压相位超前电流90度,电容电压相位滞后电流90度,所以两者相位相反;综上所述,等值可以讲,异号不合适,至少不严谨。

并联谐振和串联谐振现象及特点详解

并联谐振和串联谐振现象及特点详解

并联谐振和串联谐振现象及特点详解串联谐振和并联谐振是电路中常见的两种谐振现象,它们在电路中产生谐波并影响信号的传输。

本文将详细介绍这两种谐振现象及其特点。

一、串联谐振简介串联谐振是指在电路中,信号源与电阻、电容、电感等元件串联,使电流流过每个元件,产生谐波的一种谐振现象。

串联谐振通常在高频电路中比较常见,其特点如下:电流与信号源频率相关:当信号源频率与电路的固有频率相等时,电路发生串联谐振,此时电流最大。

如果信号源频率偏离电路的固有频率,则电流会减小。

电阻、电容、电感对电流的影响:在串联谐振电路中,电阻、电容和电感对电流都有一定的影响。

电阻会消耗能量,使电流减小;电容和电感会存储能量,与电阻相互作用,产生谐波。

电压增益:在串联谐振电路中,电压增益是指输出电压与输入电压之比。

当电路发生谐振时,电压增益最大,输出电压最强。

选择性:串联谐振电路具有选择性,即当信号源频率与电路固有频率相等时,电路才会发生谐振。

如果信号源频率偏离电路固有频率,则电路不会发生谐振。

二、并联谐振简介并联谐振是指在电路中,信号源与电阻、电容、电感等元件并联,使电压在每个元件上分配,产生谐波的一种谐振现象。

并联谐振通常在低频电路中比较常见,其特点如下:电压与信号源频率相关:当信号源频率与电路的固有频率相等时,电路发生并联谐振,此时电压最大。

如果信号源频率偏离电路的固有频率,则电压会减小。

电阻、电容、电感对电压的影响:在并联谐振电路中,电阻、电容和电感对电压都有一定的影响。

电阻会使电压降低;电容和电感会使电压升高,与电阻相互作用,产生谐波。

电流增益:在并联谐振电路中,电流增益是指输出电流与输入电流之比。

当电路发生谐振时,电流增益最大,输出电流最强。

选择性:并联谐振电路也具有选择性,即当信号源频率与电路固有频率相等时,电路才会发生谐振。

如果信号源频率偏离电路固有频率,则电路不会发生谐振。

总之,串联谐振和并联谐振是电路中常见的两种谐振现象,它们具有不同的特点和应用场景。

串并联谐振的概念

串并联谐振的概念

串并联谐振的概念
串并联谐振是电路中一种特殊的振荡现象,它发生在由电感、电容和电阻组成的谐振电路中。

在串联谐振电路中,电感、电容和电阻依次连接在电路中,而在并联谐振电路中,它们并列连接。

谐振是指在特定频率下,电路中的电感和电容元件的阻抗相等,导致电流和电压产生共振现象。

在串并联谐振电路中,当电路的电感和电容元件的谐振频率与输入信号的频率相匹配时,电路的阻抗达到最小值,电流和电压达到最大值,这种现象被称为谐振。

在串联谐振电路中,电感元件和电容元件的总阻抗随频率的变化呈现出谐振曲线,谐振频率为使得总阻抗最小的频率。

而在并联谐振电路中,总电导随频率的变化呈现谐振曲线,谐振频率为使得总电导最大的频率。

串并联谐振在电路中具有许多应用。

例如,它可以用于调谐收音机、滤波器和振荡器等电子设备中。

谐振电路还常用于提供稳定的频率信号,如在无线通信系统中用于发射和接收无线信号。

此外,谐振电路还可以用于传输能量和实现电能转换等领域。

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串联谐振的特点
1.谐振时回路的阻抗最小,且
2.谐振时的回路电流最大,且与激励源同相。

3.谐振时电阻上的电压,与激励源大小相等,相位相同。

4.电路在谐振时,电容上的电压与电感L上的电压相位相反、大小相等,都等于电
源电压的倍。

注意:由于值通常很大,谐振时(或)上的端电压将很高,往往会造成元件的损坏。

但谐振时和两端的总等效阻抗为零。

频率特性
图示电路中的电流为:
谐振时的电流为:
可以推导得:,其中,称为相对失谐。

幅频特性
定义:信号幅度随频率变化的关系,则
可以证明:回路值越高,曲线越尖锐,回路选择信号的能力越强,选择性越好。

并联谐振的特点
以下讨论都是在品质因数很高的条件下进行
特点
1.谐振时回路的阻抗最大,且
2.谐振时的回路端电压最大,且与激励源同相
3.电路在谐振时,电容支路和电感支路的电流几乎大小相等、相位相反。

二者的大小
近似等于激励电流源的倍。

频率特性
图示电路的端电压为:
在()的情况下,有
可以推导得:,其中
幅频特性
定义:信号幅度随频率变化的关系,则
可以证明与串联谐振电路相同,回路值越高,曲线越尖锐,回路选择信号能力越强,
选择性越好。

谐振回路的能量关系(功率)
1.不论是串联谐振回路还是并联谐振回路都是由电阻、电容和电感组成。

2.电阻是耗能元件,它将消耗能量;电容是储能元件,它将储存电场能量;电感
也是储能元件,它将储存磁场能量。

、均不会消耗能量。

3.由于谐振时回路为纯阻性,则激励源提供的能量将全部消耗掉。

4.谐振回路的能量关系:电容储存的电能和电感储存的磁能将以振荡的形式(因为电容端电压和流过电感的电流为正弦信号)互相转换,总的储存能量保持不变。

而激
励源供给电路的能量,全部消耗在电阻上转化为热能。

谐振回路的通频带
通频带的意义:定义通频带是为了衡量回路选择一定范围内频率的能力。

谐振回路的选择性:
1.回路的值越高,选择信号的能力越强,偏离谐振频率的信号越容易被抑制。

2.实际信号是由若干频率分量所组成的多频率信号。

3.人们希望谐振电路能够把实际信号中的各有用频率分量都能选择出来;对不需要的频率分量(也称为干扰)能够得到最大限度的抑制。

通频带的定义
1.在中心频率两侧,当(或)时,对应的频率为、,其中称为下限频率,称为上限频率。

2.对应于~之间的频率范围,称为电路的通频带(也称带宽)。

3.根据定义可得:
通频带与信号频率的关系:
可以认为:凡频率处在通频带范围内的信号,可以顺利通过电路,产生输出;
凡频率在通频带以外的信号,即可认为信号不能通过电路。

因此,为保证实际信号不失真,必须保证所有有用频率分量落在通频带内。

(在附近近似认为谐振曲线对称)
结论:
1.电路的通频带与电路的谐振频率成正比,与电路的品质因数成反比。

2.回路的值越高,电路的选择性越好,通频带越窄。

3.“选择性”与“带宽”是一对矛盾。

4.必须保证在满足电路通频带等于或略大于需传输信号带宽的前提下,尽量提高回路的选择性。

电源内阻及负载对通频带的影响
对串联谐振电路通频带的影响
1.接入电源内阻和负载后,串联谐振回路的值将受到影响。

2.结论:为保证接入电源及负载后选择性变化不大,串联谐振回路应选择较小的电源,即串联谐振回路应选择电压源激励。

对并联谐振电路通频带的影响
1.当考虑电源内阻和负载后,和将对并联谐振回路产生分流作用,从而对并联谐振回路产生影响。

2.结论:为保证接入电源及负载后选择性变化不大,并联谐振回路应选择较大的电源,即并联谐振回路应选择电流源激励。

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