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串聯(lián)/并聯(lián)諧振電路詳解

時間:2018-12-21 11:03:49來源:網(wǎng)絡(luò) 作者:admin 點擊:
  在含有電阻、電感和電容的交流電路中,電路兩端電壓與其電流一般是不同相的,若調(diào)節(jié)電路參數(shù)或電源頻率使電流與電源電壓同相,電路呈電阻性,稱這時電路的工作狀態(tài)為諧振。
  諧振現(xiàn)

  在含有電阻、電感和電容的交流電路中,電路兩端電壓與其電流一般是不同相的,若調(diào)節(jié)電路參數(shù)或電源頻率使電流與電源電壓同相,電路呈電阻性,稱這時電路的工作狀態(tài)為諧振。
  諧振現(xiàn)象是正弦交流電路的一種特定現(xiàn)象,它在電子和通訊工程中得到廣泛應(yīng)用,但在電力系統(tǒng)中,發(fā)生諧振有可能破壞系統(tǒng)的正常工作。
  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。
  串聯(lián)諧振
  簡介
  在電阻、電感及電容所組成的串聯(lián)電路內(nèi),當容抗XC與感抗XL相等時,即XC=XL,電路中的電壓U與電流I的相位相同,電路呈現(xiàn)純電阻性,這種現(xiàn)象叫串聯(lián)諧振。當電路發(fā)生串聯(lián)諧振時電路中總阻抗最小,電流將達到最大值。
  串聯(lián)諧振發(fā)生的條件
  一個串聯(lián)電路中,要想發(fā)生諧振,需要滿足一定的條件。


  串聯(lián)諧振電路特點
  ● 總阻抗值最小
  ● 電源電壓一定時,電流最大
  ● 電路呈電阻性,電容或電感上的電壓可能高于電源電壓
  諧振時電路中的能量變化
  電路向電源吸收的 Q=0 ,諧振時電路能量交換在電路內(nèi)部的電場與磁場間進行。電源只向R提供能量。
  高電壓可能會損壞設(shè)備。在電力系統(tǒng)中應(yīng)避免發(fā)生串聯(lián)諧振。而串聯(lián)諧振在無線電工程中有廣泛應(yīng)用。
  串聯(lián)諧振電路的應(yīng)用
  利用串聯(lián)諧振產(chǎn)生工頻高電壓,應(yīng)用在高電壓技術(shù)中,為變壓器等電力設(shè)備做耐壓試驗,可以有效的發(fā)現(xiàn)設(shè)備中危險的集中性缺陷,是檢驗電氣設(shè)備絕緣強度的最有效和最直接的方法。應(yīng)用在無線電工程中,常常利用串聯(lián)諧振以獲得較高的電壓。
  在收音機中,常利用串聯(lián)諧振電路來選擇電臺信號,這個過程叫做調(diào)諧,下圖即為其典型電路。


  當各種不同頻率信號的電波在天線上產(chǎn)生不同頻率的電信號,經(jīng)過線圈1L感應(yīng)到線圈2L。如果振蕩電路對某一信號頻率發(fā)生諧振時,回路中該信號的電流最大,則在電容器兩端產(chǎn)生一高于此信號電壓Q倍的電壓CU。而對于其它各種頻率的信號,因為沒有發(fā)生諧振,在回路中電流很小,從而被電路抑制掉。所以,可以改變電容C,以改變回路的諧振頻率來選擇所需耍的電臺信號。
  并聯(lián)諧振
  簡介
  在電感和電容并聯(lián)的電路中,當電容的大小恰恰使電路中的電壓與電流同相位,即電源電能全部為電阻消耗,成為電阻電路時,叫作并聯(lián)諧振。
  并聯(lián)諧振是一種完全的補償,電源無需提供無功功率,只提供電阻所需要的有功功率。諧振時,電路的總電流最小,而支路的電流往往大于電路的總電流,因此,并聯(lián)諧振也稱為電流諧振。
  發(fā)生并聯(lián)諧振時,在電感和電容元件中流過很大的電流,因此會造成電路的熔斷器熔斷或燒毀電氣設(shè)備的事故;但在無線電工程中往往用來選擇信號和消除干擾。
  并聯(lián)諧振發(fā)生條件
  在以下兩類電路中


  發(fā)生并聯(lián)諧振時,
  

  并聯(lián)諧振電路的特點
  ● 電壓一定時,諧振時電流最小
  ● 總阻抗最大
  ● 電路呈電阻性,支路電流可能會大于總電流
  并聯(lián)諧振電路的應(yīng)用
  LC并聯(lián)諧振回路在通信電子電路中的應(yīng)用由它的特點決定。具體來說,主要包括三大類,其一是工作于諧振狀態(tài),作為選頻網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,此時呈現(xiàn)為大的電阻,在電流的激勵下輸出較大的電壓;其二是工作于失諧狀態(tài),此時呈現(xiàn)為感性或容性,與電路中其他電感和電容一起,滿足三點式振蕩電路的振蕩條件,形成正弦波振蕩器;其三是工作于失諧狀態(tài),即工作于幅頻特性曲線或相頻特性曲線的一側(cè),實現(xiàn)幅頻變換、頻幅變換以及頻相變換、相頻變換,構(gòu)成角度調(diào)制與解調(diào)電路。
  1、用作選頻匹配網(wǎng)絡(luò)的LC并聯(lián)諧振回路
  選頻即從輸入信號中選擇出有用頻率分量而抑制掉無用頻率分量或噪聲。在通信電子電路中,LC并聯(lián)諧振回路作為選頻網(wǎng)絡(luò)而使用是最普遍的,它廣泛地應(yīng)用于高頻小信號放大器、丙類高頻功率放大器、混頻器等電路中。這些電路的共同特點是:LC諧振回路不僅是一種選頻網(wǎng)絡(luò),通過變壓器連接方式,還起到阻抗變換的作用,減小放大管或負載對諧振回路的影響,可獲得較好的選擇性。容-源-電-子-網(wǎng)-為你提供技術(shù)支持

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