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串聯(lián)諧振電路阻抗隨頻率如何變化
發(fā)布日期：2021-07-19 點(diǎn)擊：3288次
rlc串聯(lián)電路發(fā)生諧振時(shí)就電容器寄生成分ESR、ESL對(duì)頻率特性的巨大影響進(jìn)行了說明。電容器種類不同，則寄生成分也會(huì)有所不同。接下來對(duì)不同種類電容器頻率特性的區(qū)別進(jìn)行說明。
rlc電路公式
串聯(lián)諧振時(shí)，電感電壓與電容電壓等值異號(hào)，即電感電容吸收等值異號(hào)的無功功率，使電路吸收的無功功率為0；電場能量和磁場能量都在不斷變化，但此增彼減，互相補(bǔ)償，這部分能量在電場和磁場之間振蕩，全電路電磁場能量總和不變；激勵(lì)供給電路的能量全轉(zhuǎn)化為電阻發(fā)熱。為了維持振蕩，激勵(lì)必須不斷供給能量補(bǔ)償電阻的發(fā)熱消耗，與電路中總的電磁場能量相比每振蕩一次電路消耗的能量越少，電路的品質(zhì)越好。
根據(jù)電路中電感器L和電容器C的連接方式不同，共有兩種基本的LC諧振電路：LC并聯(lián)諧振電路和LC串聯(lián)諧振電路。
防止大的短路電流燒傷故障點(diǎn)。在諧振狀態(tài)，當(dāng)被試品的絕緣弱點(diǎn)被擊穿時(shí)，電路立即脫諧(電容量變化，不滿足諧振條件)，回路電流迅速下降為正常試驗(yàn)電流的1/Q。而采用并聯(lián)諧振或者傳統(tǒng)試驗(yàn)變壓器的方式進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時(shí)，擊穿電流立即上升幾十倍，兩者相比，短路電流與擊穿電流相差數(shù)百倍。所以，串聯(lián)諧振能有效地找到絕緣弱點(diǎn)，又不存在大的短路電流燒傷故障點(diǎn)的憂患。
諧振時(shí)間電容或電感兩鍛電壓變化一個(gè)周期的時(shí)間稱為諧振周期，諧振周期的倒數(shù)稱為諧振頻率。所謂諧振頻率就是這樣定義的。它與電容C和電感L的參數(shù)有關(guān)，即：f=1/√LC。
rlc串聯(lián)電路微分方程
為了維持振蕩，勵(lì)磁必須不斷地提供能量來補(bǔ)償電阻的熱消耗。與電路中的電磁場總能量相比，每個(gè)振蕩電路消耗的能量越少，電路的質(zhì)量越好。
電容和電感串聯(lián)，電容器放電,電感開始有有一個(gè)逆向的反沖電流，電感充電;當(dāng)電感的電壓達(dá)到最大時(shí)，電容放電完畢，之后電感開始放電，電容開始充電，這樣的往復(fù)運(yùn)作，稱為諧振。而在此過程中電感由于不斷的充放電，于是就產(chǎn)生了電磁波。
不會(huì)出現(xiàn)任何恢復(fù)過電壓。被試品發(fā)生擊穿閃絡(luò)時(shí)，因失去諧振條件，高電壓也立即消失，電弧立刻熄滅，裝置的保護(hù)回路動(dòng)作，切斷輸出。
首先，諧振是在一定條件下由R、L和C元件組成的電路的特殊現(xiàn)象。
諧振點(diǎn)前時(shí)，電容分量起主導(dǎo)作用，此時(shí)電容器件的阻抗隨頻率的升高而逐漸減小，器件表現(xiàn)為電容的阻抗特性，濾波效果增強(qiáng)。
同種介質(zhì)材料，相同容值的電容器，尺寸越小諧振頻率相對(duì)越高；
當(dāng)XL =XC時(shí)，相等且相等的兩個(gè)電抗相互抵消，并且在該圖中發(fā)生的點(diǎn)是兩個(gè)電抗曲線彼此交叉，則在AC電路中發(fā)生諧振。在串聯(lián)諧振電路，諧振頻率，? ?點(diǎn)可以如下來計(jì)算。
在諧振點(diǎn)后，ESL分量起主導(dǎo)作用，此時(shí)電容器件的阻抗隨頻率的升高而逐漸增大，器件表現(xiàn)為電感的阻抗特性，濾波效果減弱。
電容的阻抗—頻率曲線是一種浴盆曲線，曲線的左邊取決于電容分量，右邊取決于ESL分量。
rlc串聯(lián)電路特性的研究
0603封裝的1μF和0402封裝的0.01μF電容并聯(lián)后的阻抗—頻率曲線
串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)在發(fā)電機(jī)絕緣試驗(yàn)中占據(jù)至關(guān)重要的地位，今天我們就來系統(tǒng)學(xué)習(xí)一下如何諧振及其原理解析吧。
多個(gè)同型號(hào)電容并聯(lián)時(shí)，雖不能展寬低阻抗頻帶，但可以減小諧振點(diǎn)處的阻抗。
在LC串聯(lián)諧振電路中，電阻R1的阻值越小，對(duì)諧振信號(hào)的能量消耗越小，諧振電路的品質(zhì)也越好，電路的Q值也越高。當(dāng)電路中的電感L1越大，存儲(chǔ)的磁能也越多，在電路損耗一定時(shí)諧振電路的品質(zhì)也越好，電路的Q值也越高。
諧振一般分串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振。顧名思義，串聯(lián)諧振就是在串聯(lián)電路中發(fā)生的諧振。并聯(lián)諧振就是在并聯(lián)電路中發(fā)生的諧振。
