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变频串联谐振原理分析情况

    变频串联谐振原理分析如下,在电阻、电感及电容所组成的串联电路中,当容抗与感抗相等时,电路中的电压与电流相位相同,电路呈现纯电阻性,此即为串联谐振。当电路发生串联谐振时,电路的阻抗Z=R,此时回路总阻抗值*小,回路电流*大值。所示为电感和电容元件串联组成的一端口网络,其等效阻抗,当发生谐振时,其端口电压与电流同相位,即,由此可推得谐振角频率和谐振频率分别为,。定义谐振时的感抗或容抗 为特性阻抗ρ,则特性阻抗ρ与电阻R的比值即为品质因数Q。

    电路谐振时阻抗值*小,当端口电压一定时,电路电流将达到*大值,所示,且该值的大小仅与电阻的阻值有关而与电感和电容无关。谐振时电感电压与电容电压数值相等、相位相反,为总电压的Q倍,即。RLC串联电路的电流是电源频率的函数,即在电路的电感L、电容C和电源电压US不变的情况下,不同的R值得到不同的Q值,所示为不同Q值时的电流幅频特性曲线。
    为了研究电路参数对谐振特性的影响,通常采用通用谐振曲线,所示为串联谐振电路的通用谐振曲线。通用谐振曲线的形状只与Q值有关,且曲线形状越尖锐,电路的选频性能越好。幅值大于峰值的0.707倍所对应的频率范围为通带宽,理论推导可得,由该式可知通带宽与品质因数成反比。

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