串聯(lián)諧振方案
串聯(lián)諧振電路實(shí)驗(yàn)-四方國(guó)瑞電力
發(fā)布日期：2020-05-09 點(diǎn)擊：1472次
四方國(guó)瑞是一家專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)串聯(lián)諧振的廠家，本公司生產(chǎn)的串聯(lián)諧振在行業(yè)內(nèi)都廣受好評(píng)，以打造最具權(quán)威的“串聯(lián)諧振“高壓設(shè)備供應(yīng)商而努力。
四方國(guó)瑞電路實(shí)驗(yàn)從RLC 串聯(lián)諧振電路的方程分析出發(fā)， 推導(dǎo)了電路在諧振狀態(tài)下的諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)和輸入阻抗， 并且基于Multisim仿真軟件創(chuàng)建RLC 串聯(lián)諧振電路， 利用其虛擬儀表和仿真分析， 分別用測(cè)量及仿真分析的方法驗(yàn)證它的理論根據(jù)。其結(jié)果表明了仿真與理論分析的一致性， 為仿真分析在電子電路設(shè)計(jì)中的運(yùn)用提供了一種可行的研究方法。
諧振現(xiàn)象是正弦穩(wěn)態(tài)電路的一種特定的工作狀態(tài)。通常，諧振電路由電容、電感和電阻組成，按照其原件的連接形式可分為串聯(lián)諧振電路、并聯(lián)諧振電路和耦合諧振電路等。
由于諧振電路具有良好的選擇性，在通信與電子技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用。比如，串聯(lián)諧振時(shí)電感電壓或電容電壓大于激勵(lì)電壓的現(xiàn)象，在無(wú)線電通信技術(shù)領(lǐng)域獲得了有效的應(yīng)用，例如當(dāng)無(wú)線電廣播或電視接收機(jī)調(diào)諧在某個(gè)頻率或頻帶上時(shí)，就可使該頻率或頻帶內(nèi)的信號(hào)特別增強(qiáng)，而把其他頻率或頻帶內(nèi)的信號(hào)濾去，這種性能即稱為諧振電路的選擇性。所以研究串聯(lián)諧振有重要的意義。
在含有電感L 、電容C 和電阻R 的串聯(lián)諧振電路中，需要研究在不同頻率正弦激勵(lì)下響應(yīng)隨頻率變化的情況， 即頻率特性。Multisim 仿真軟件可以實(shí)現(xiàn)原理圖的捕獲、電路分析、電路仿真、仿真儀器測(cè)試等方面的應(yīng)用， 其數(shù)量眾多的元件數(shù)據(jù)庫(kù)、標(biāo)準(zhǔn)化仿真儀器、直觀界面、簡(jiǎn)潔明了的操作、強(qiáng)大的分析測(cè)試、可信的測(cè)試結(jié)果都為眾多的電子工程設(shè)計(jì)人員提供了一種可靠的分析方法， 同時(shí)也縮短了產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間。
串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)原理
RLC串聯(lián)電路如圖所示，改變電路參數(shù)L、C或電源頻率時(shí)，都可能使電路發(fā)生諧振。
該電路的阻抗是電源角頻率ω的函數(shù)：Z=R+j(ωL-1/ωC)
串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)特性
1.電路處于諧振狀態(tài)時(shí)的特性。
（1）、回路阻抗Z0=R,| Z0|為最小值，整個(gè)回路相當(dāng)于一個(gè)純電阻電路。
（2）、回路電流I0的數(shù)值最大，I0=US/R。
（3）、電阻上的電壓UR的數(shù)值最大，UR =US。
（4）、電感上的電壓UL與電容上的電壓UC數(shù)值相等，相位相差180°，UL=UC=QUS。
2.電路的品質(zhì)因數(shù)Q
電路發(fā)生諧振時(shí)，電感上的電壓（或電容上的電壓）與激勵(lì)電壓之比稱為電路的品質(zhì)因數(shù)Q，即：
3.諧振曲線。
電路中電壓與電流隨頻率變化的特性稱頻率特性，它們隨頻率變化的曲線稱頻率特性曲線，也稱諧振曲線。 在US、R、L、C固定的條件下，有
改變電源角頻率ω，可得到響應(yīng)電壓隨電源角頻率ω變化的諧振曲線，回路電流與電阻電壓成正比。從圖中可以看到，UR的最大值在諧振角頻率ω0處，此時(shí)，UL=UC=QUS。UC的最大值在ω<ω0處，UL的最大值在ω>ω0處。
圖表示經(jīng)過(guò)歸一化處理后不同Q值時(shí)的電流頻率特性曲線。從圖中（Q1<Q2<Q3）可以看出：Q值越大，曲線尖銳度越強(qiáng)，其選擇性就越好。
串聯(lián)諧振實(shí)驗(yàn)結(jié)論
從Multisim 仿真軟件進(jìn)行RLC串聯(lián)諧振電路實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看， RLC串聯(lián)諧振電路在發(fā)生諧振時(shí)，電感上的電壓UL與電容上的電壓UC 大小相等，相位相反。這時(shí)電路處于純電阻狀態(tài)，且阻抗最小，激勵(lì)電源的電壓與回路的響應(yīng)電壓同相位。諧振頻率f0與回路中的電感L和電容C有關(guān)，與電阻R和激勵(lì)電源無(wú)關(guān)。品質(zhì)因數(shù)Q值反映了曲線的尖銳程度，電阻R 的阻值直接影響Q 值。
首先，提出rlc串聯(lián)諧振電路中為什么要保持輸出電壓恒定這個(gè)問(wèn)題，說(shuō)明有一定的電氣復(fù)基礎(chǔ)，下面華意電力就從簡(jiǎn)回答一下這個(gè)問(wèn)題，希望大家能看明白。
首先LC串聯(lián)諧振，電路的整體阻抗為0歐，那么RLC串聯(lián)諧振的整體阻抗為R的阻值。
這時(shí)候電路的電流等于U/R。而由于串聯(lián)，流過(guò) 阻 容 感(RLC)的電流式相同的，那么電感上的電壓為感抗乘電流，電容上的電壓幅值和電感上相同。
我們把R減小，那么電流就會(huì)加大，電阻為0的話，理論制上電流等于無(wú)窮大，那么電感電容上的電壓也都分別是無(wú)窮大。
換句話說(shuō)，電阻值的大小直接影響到電感上輸出電壓的高低。減小電阻值很容易得到高電壓，這是很危險(xiǎn)的。
所以我們要控制輸出電壓大小作為保護(hù)。
四方國(guó)瑞是國(guó)內(nèi)專業(yè)的電力承裝(修、試)資質(zhì)及電力承試設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)企，專業(yè)針對(duì)不同電壓等級(jí)的試驗(yàn)需求，定制不同配置的電氣試驗(yàn)產(chǎn)品。四方國(guó)瑞24小時(shí)為您服務(wù)：027-61903638。
