RLC串联谐振电路中谐振频率产生串联谐振原理

在串联RLC电路中，当电感器的电感电抗与电容器的电容电抗值相等时，就会出现一个频率点。换句话说，XL=XC。发生这种情况的点称为电路的共振频率点（r），当我们分析串联RLC电路时，该共振频率产生串联共振。

串联谐振电路是电气和电子电路中最重要的电路之一。它们可以以各种形式存在，例如在交流电源滤波器、噪声滤波器中，也可以在无线电和电视调谐电路中找到，这些电路产生一个非常有选择性的调谐电路，用于接收不同的频道。考虑下面的简单串联RLC电路。

串联RLC电路

串联rlc谐振电路

首先，让我们定义一下我们已经知道的RLC串联电路。

串联电路特性

根据上述感应电抗方程，如果频率或电感增加，则电感器的总感应电抗值也会增加。当频率接近无穷大时，电感器的电抗也会朝无穷大方向增加，电路元件的动作就像开路一样。

然而，当频率接近零或直流时，电感器的电抗将降至零，从而产生与短路相反的效果。这意味着感应电抗与频率“成比例”，在低频时小，在高频时高，这在以下曲线中得到了证明：

频率感应电抗

感应电抗与频率的关系曲线是一条直线。电感器的感应电抗值随着其上的频率增加而线性增加。因此，感应电抗为正，与频率（XL）成正比∝?)

上述容性电抗公式也是如此，但相反。如果频率或电容增加，则总电容电抗将降低。当频率接近无穷大时，电容器的电抗将几乎降至零，从而使电路元件像0Ω的完美导体一样工作。

但当频率接近零或直流电平时，电容器的电抗将迅速增加到无穷大，使其像一个非常大的电阻，变得更像一个开路状态。这意味着对于任何给定的电容值，电容电抗与频率“成反比”，如下所示：

对频率的电容电抗

容性电抗对频率的曲线是一条双曲线。电容器的电抗值在低频时有一个非常高的值，但随着其上的频率增加，电抗值会迅速降低。因此，容性电抗为负值，与频率（XC）成反比∝?-1)

我们可以看到，这些电阻的值取决于电源的频率。在较高频率下，XL较高，而在较低频率下，XC较高。然后必须有一个频率点，如果XL的值与XC的值相同，则存在。

如果我们现在将电感电抗曲线放在电容电抗曲线的顶部，使两条曲线位于相同的轴上，则交点将给出串联谐振频率点（fr或ωr），如下所示。

串联谐振频率

公式中：fr表示赫兹，L表示亨利，C表示法拉。

当两个电抗的作用相反且相等，当XL=XC时，交流电路中会发生电谐振。上图中发生这种情况的点是两条电抗曲线相互交叉。

在串联谐振电路中，谐振频率fr点可计算如下。

串联rlc共振方程

我们可以看到，在谐振时，从数学上讲，两个电抗相互抵消为XL–XC=0.这使得串联LC组合充当短路，在串联谐振电路中电流流动的唯一阻力是电阻R。

在复数形式中，谐振频率是串联RLC电路的总阻抗变成纯阻抗时的频率“真实”即没有虚阻抗的存在。这是因为在共振时它们被抵消了。因此，串联电路的总阻抗就变成了电阻值，因此:Z=R。

那么在谐振时，串联电路的阻抗处于其最小值，并且仅等于电阻，稀有电路的。谐振时的电路阻抗被称为电路的“动态阻抗”,XC(通常在高频下)或XL(通常在低频)将主导谐振的任一侧，如下所示。

请注意，当容性电抗在电路中占主导地位时，阻抗曲线本身呈双曲线形状，但当感性电抗在电路中占主导地位时，由于的线性响应，曲线是非对称的XL。

您可能还注意到，如果谐振时电路阻抗最小，则电路导纳必须处于其最大值，串联谐振电路的特征之一是导纳非常高。但这可能是一件坏事，因为谐振时非常低的电阻值意味着流经电路的电流可能会高得危险。

我们还记得上一讲串联RLC电路时，串联组合两端的电压是下式的相量和V稀有,VL和VC。

然后，如果谐振时两个电抗相等并抵消，则两个电压代表VL和VC值也必须相反和相等，从而相互抵消，因为纯分量的相量电压为+90°o和-90度o分别是。

然后在一个串联共振电路组件VL=-VC由此产生的无功电压为零，所有电源电压都通过电阻下降。因此，V稀有=V供给正是由于这个原因，串联谐振电路被称为电压谐振电路，(与作为电流谐振电路的并联谐振电路相反)。

RLC串联谐振电路中谐振频率产生串联谐振原理相关推荐

设置按峰值带宽计费_如何理解串联谐振电路中的带宽？
湖北四方国瑞电力控股有限公司为大家解答:在串联RLC电路由恒定电压下的可变频率驱动时,电流的大小I与阻抗Z会成正比关系.因此在谐振时,电路吸收的功率必须为较大值时,P=I 2 R. 在降低或增加频率, ...
干货 | 电路中为何需要串联小电阻？
电路中串联小电阻是电路设计中常见的一种技术手段,它可以在电路中起到多种作用.在本文中,我将从不同的角度分析串联小电阻的作用,深入探讨为何需要在电路中串联小电阻. 一.串联小电阻的概念和作用串联小电阻 ...
matlab llc谐振电路,一个菜鸟对LLC谐振知识的渴望
admin 离线 LV9 管理员积分:30301 | 主题:2337 | 帖子:8925 积分:30301 管理员 2015-5-27 14:55:14 期待ing shyshihouyun 积分:5 ...
手机时钟电路中晶振的工作原理简介
时钟信号是处理器电路开始工作的基本条件之一,在电路中有着非常重要的作用.当智能手机接上电源之后,电源电路两端就会产生3.7V的电压,这个电压直接为处理器内部的振荡器供电,随即时钟电路开始工作,为处理器 ...
H桥电路中mos管串联二极管的作用
因为MOSFET的体二极管速度太慢,有反向直通,所以采用一个二极管串联在外面,外面再整体并联一个而且高压瞬态完全不一样的,就现在大家做的逆变器,全桥,都是没有考虑这个直通的,因为这个直通的时间都是次 ...
【LLC设计】LLC谐振电路中MOSFET的选择
相关资料预览获取方法步骤1) 扫描下方二维码,进入微信公众号步骤2) 在公众号后台回复以下关键字:[LLC资料] 部分预览 . . . . . . . . . . .
电路中滤波电容和退耦电容_电子电路中电容的作用，滤波消抖，充放电，耦合，退耦...
电容器(capacitor),是一种容纳电荷的器件,是电子设备中大量使用的电子元件之一,任何两个彼此绝缘且相隔很近的导体(包括导线)间都构成一个电容器.广泛应用于电路中的隔直通交,耦合,旁路,滤波,调 ...
电阻、电容、电感在电路中的作用及大致选择的条件
#电阻电容电感# 一.电阻 1.定义导体对电流阻碍作用的大小:电阻越大,对电流的阻碍越大,即电流越小:电阻越小,对电流的阻碍越小,即电流越大. 2.作用 1)限流.比方说在驱动发光二极管时,加一个电 ...
LC谐振电路应用方法
根据电路中电感器L和电容器C的连接方式不同,共有两种基本的LC谐振电路:LC并联谐振电路和LC串联谐振电路. 在放大器电路和其它形式的信号处理电路中,大量使用LC并联谐振电路和LC串联谐振电路.下图是 ...

RLC串联谐振电路中谐振频率产生串联谐振原理

RLC串联谐振电路中谐振频率产生串联谐振原理相关推荐

最新文章

热门文章