LC串聯(lián)諧振電路應(yīng)用詳情解析
LC串聯(lián)諧振電路是LC諧振電路中的另一種諧振電路。圖1所示是LC串聯(lián)諧振電路。電路中的Rl是線圈Ll的直流電阻,也是這一LC串聯(lián)諧振電路的阻尼電阻,電阻器是一個耗能元件,它在這里要消耗諧振信號的能量。Ll與Cl串聯(lián)后再與信號源Us相并聯(lián),這里的信號源是一個恒壓源。
在LC串聯(lián)諧振電路中,電阻Rl的阻值越小,對諧振信號的能量消耗越小,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Ll越大,存儲的磁能越多,在電路損耗一定時諧振電路的品質(zhì)也越好,電路的Q值也越高。
電路中,信號源與LC串聯(lián)諧振電路之間不存在能量間的相互轉(zhuǎn)換,只是電容Cl和電感Ll之間存在電能和磁能之間的相互轉(zhuǎn)換。外加的輸入信號只是補充由于電阻Rl消耗電能而損耗的信號能量。
LC串聯(lián)諧振電路的諧振頻率計算公式與并聯(lián)諧振電路一樣。
LC串聯(lián)諧振電路分析方法及思路
LC串聯(lián)諧振電路是一種常見串聯(lián)電路,廣泛應(yīng)用于選頻、吸收等電路中,必須加以掌握。(]如下圖所示是LC串聯(lián)諧振電路,由電容C1和電感L1串聯(lián)而成。
LC串聯(lián)諧振電路特性比較復(fù)雜,在眾多的特性中首先需要掌握它的阻抗特性,如下圖所示是LC串聯(lián)諧振電路阻抗特性曲線。
1.諧振時阻抗特性理解方法LC串聯(lián)諧振電路工作原理分析需要分成三個頻點、頻段進行,即諧振時、輸入信號頻率高于諧振頻率和輸入信號頻率低于諧振頻率。
當(dāng)輸入信號頻率等于諧振頻率時,電路發(fā)生諧振,LC串聯(lián)諧振電路的阻抗處于最小狀態(tài),且可等效一只純電阻,此時流過整個諧振電路的信號電流最大。電路中分析中,這一點最為重要。
2.電路失諧時阻抗特性理解方法當(dāng)輸入信號頻率高于或低于諧振頻率時,LC串聯(lián)電路處于失諧狀態(tài),電路阻抗都比諧振時大。
由于頻率高于諧振頻率,Cl的容抗較小,L1的感抗較大,根據(jù)串聯(lián)電路特性可知,感抗在串聯(lián)電路中起主要作用,所以整個LC串聯(lián)諧振電路等效成一個電感。
由于頻率低于諧振頻率,L1的感抗較小,C1的容抗較大,容抗在串聯(lián)電路中起主要作用,所以整個LC串聯(lián)諧振電路等效成一個電容。
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電路發(fā)生串聯(lián)諧振現(xiàn)象時會有什么特性?
當(dāng)輸入L串聯(lián)諧振電路的信號頻率等于LC串聯(lián)諧振電路的諧振頻率時,電路發(fā)生串聯(lián)諧振現(xiàn)象,那么,發(fā)生串聯(lián)諧振后的電路有什么樣的特性呢?請通俗的羅列出來,好嗎?
若電感L和電容C都是理想元件(沒有電阻),發(fā)生LC串聯(lián)諧振時,其主要特性有:
1、LC兩端的等效阻抗Z=XL-XC=0;
2、由于Z=0,電源提供的電流最大,應(yīng)該注意防止線路出現(xiàn)短路或過載等故障現(xiàn)象;
3、由于電流最大,因此L和C兩端的電壓降也最大,應(yīng)該注意防止絕緣損壞。
串聯(lián)諧振的應(yīng)用范圍
1) 通信電源: 通過串聯(lián)諧振變換器,提高通信電源的穩(wěn)定性。
2) 變頻諧振裝置: 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。
3) 收音機電路: 在無線電技術(shù)中常應(yīng)用串聯(lián)諧振的選頻特性來選擇信號。