串聯(lián)諧振方案
串聯(lián)諧振的升壓原理
發(fā)布日期:2021-03-17 點(diǎn)擊:3213次
串聯(lián)諧振是由R、L、C元件組成的串聯(lián)電路在一定條件下發(fā)生的一種特殊現(xiàn)象。圖1所示R、L、C串聯(lián)電路,在正弦電壓Us激勵(lì)下,其復(fù)阻抗為:
式中電抗是角頻率的函數(shù),X隨著變化的情況如圖2所示
當(dāng)從零開始向∞變化時(shí),X從﹣∞向﹢∞變化。在ω<ωo時(shí),X<0,電路為容性;在ω>ωo時(shí),X>0,電路為感性;在ω=ωo時(shí)。
此時(shí)電路阻抗Z(ωo)=R為純電阻。電壓和電流同相,電路此時(shí)的工作狀態(tài)稱為諧振。由于這種諧振發(fā)生在R、L、C串聯(lián)電路中,所以又稱為串聯(lián)諧振。式1就是串聯(lián)電路發(fā)生諧振的條件。由此式可求得諧振角頻率ωo如下:
由式(2)可知,串聯(lián)電路的諧振頻率是由電路自身參數(shù)L、C決定的.與外部條件無(wú)關(guān),又稱為電路的固有頻率。當(dāng)電源頻率一定時(shí),可以調(diào)節(jié)電路參數(shù)L或C,使電路固有頻率與電源頻率一致而發(fā)生諧振,如工頻諧振升壓的調(diào)感法;在電路參數(shù)一定時(shí),可以改變電源頻率使之與電路固有頻率一致而發(fā)生諧振,也叫調(diào)頻法。
串聯(lián)電路諧振時(shí),其電抗X(ωo)=0,所以電路的復(fù)阻抗 ,呈現(xiàn)為一個(gè)純電阻,而且阻抗為最小值。諧振時(shí),雖然電抗 ,但感抗與容抗均不為零。諧振時(shí)的感抗或容抗為串聯(lián)諧振電路的特性阻抗,記為ρ,即
ρ的單位為歐姆,它是一個(gè)由電路參數(shù)L、C決定的量,與頻率無(wú)關(guān)。
工程上常用特性阻抗與電阻的比值來(lái)表征諧振電路的性能,并稱此比值為串聯(lián)電路的品質(zhì)因數(shù),用Q表示,即品質(zhì)因數(shù)簡(jiǎn)稱為Q值。它是由電路參數(shù)R、L、C共同決定的一個(gè)無(wú)量綱的量。