串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振區(qū)別、應(yīng)用-KIA MOS管

串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振

諧振是交流電路的一種特殊工作狀態(tài)，在含有R、L、C的電路中，當(dāng)總電流與電壓同相時(shí)(電路呈電阻性)電路發(fā)生諧振。諧振根據(jù)不同的電路形式，可分為串聯(lián)諧振和并聯(lián)兩類。

串聯(lián)諧振在R、L、C串聯(lián)電路中，當(dāng)電路中XL=XC時(shí)，電路的復(fù)阻抗Z=Rj(XL一XC.=R為純電阻、稱為串聯(lián)諧振。

在電感性負(fù)載與電容并聯(lián)的電路中，當(dāng)電路總電流和電源電壓同相位時(shí)，電路呈電阻性，稱為并聯(lián)諧振。

1.串聯(lián)諧振的頻率

根據(jù)感抗與容抗的計(jì)算公式和串聯(lián)諧振時(shí)XL=XC，可得諧振的角頻率ω0（或頻率f0）為：

諧振時(shí)的角頻率

根據(jù)上式由電路元件的參數(shù)L，C確定的諧振頻率稱做電路的固有頻率。

電源或信號(hào)的頻率與電路的固有頻率相等，這是發(fā)生串聯(lián)諧振的條件。

2.串聯(lián)諧振時(shí)電路的阻抗最小

RLC串聯(lián)電路的阻抗Z=R2+(XL-XC)2，當(dāng)電路符合XL=XC的諧振條件而發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)，電路的阻抗Z=R，此時(shí)電路的阻抗最小。

電路的阻抗最小，電路的電流最大，電路的電流與電壓相位相同，電路的功率因數(shù)為“1”，這是電路發(fā)生串聯(lián)諧振重要的特性。

3.串聯(lián)諧振時(shí)電路各元件兩端的電壓

電路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)，電阻兩端的電壓與電路的總電壓相等，即UR=U；電感和電容兩端的電壓大小相等但反相，其大小為電路總電壓的Q倍，即UL=UC=QU=QUR。

電路發(fā)生串聯(lián)諧振時(shí)，電感或電容兩端電壓與電路總電壓的比值稱做電路的品質(zhì)因數(shù)，用符號(hào)Q表示。

1.并聯(lián)諧振的頻率

根據(jù)感抗XL與容抗XC的計(jì)算公式和并聯(lián)諧振時(shí)XL=XC，可得并聯(lián)諧振的角頻率ω0（或頻率f0）為：

角頻率

由電路元件的參數(shù)L，C確定的諧振頻率稱做電路的固有頻率。

電源或信號(hào)的頻率與電路的固有頻率相等，這是電路發(fā)生并聯(lián)諧振的條件。

2.并聯(lián)諧振時(shí)電路的阻抗

當(dāng)電路符合XL=XC的諧振條件而發(fā)生并聯(lián)諧振時(shí)，電路的阻抗Z=R，此時(shí)電路的阻抗最大。根據(jù)電路的電流I=U/Z，故并聯(lián)諧振時(shí)電路的電流最小。當(dāng)并聯(lián)諧振時(shí)電路的阻抗Z=R，cosφ=。電路的電流與電壓同相位，電源供給電路的能量全部為有功功率，被電路的電阻所消耗。電感線圈和電容器之間進(jìn)行磁場(chǎng)能和電場(chǎng)能的交換，而不與電源交換電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能。

3.并聯(lián)諧振時(shí)電路各元件中的電流

品質(zhì)因數(shù)Q只與電路的電阻R、線圈的電感系數(shù)L和電容器電容C有關(guān)，用它可以確定電路發(fā)生并聯(lián)諧振時(shí)電容中的電流IC和電感線圈中的電流IL的大小，即：

并聯(lián)諧振時(shí)的電流

電路發(fā)生并聯(lián)諧振時(shí)，電阻中的電流與電路的總電流相等，即IR＝I；電感和電容中的電流大小相等但反相，其大小為電路總電流的Q倍，即IL＝IC＝QI＝QIR。

串聯(lián)諧振和并聯(lián)諧振應(yīng)用

串聯(lián)諧振的應(yīng)用

無(wú)線通信：在無(wú)線通信中，串聯(lián)諧振電路可以通過(guò)調(diào)節(jié)電感和電容的數(shù)值來(lái)實(shí)現(xiàn)特定頻率的選擇性放大或?yàn)V波，從而提高無(wú)線通信的接收信號(hào)質(zhì)量和傳輸效率。

電子濾波器：串聯(lián)諧振電路常被用作電子濾波器的核心部件，通過(guò)調(diào)節(jié)電感和電容的數(shù)值，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同頻率信號(hào)的選擇性放大或削弱，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)特定頻率信號(hào)的濾波作用。例如，在音頻放大器中，串聯(lián)諧振電路被用來(lái)濾除雜音，提高放大器的音質(zhì)。

光學(xué)器件：在光學(xué)器件中，串聯(lián)諧振電路用于調(diào)節(jié)特定波長(zhǎng)的透射和反射，實(shí)現(xiàn)光學(xué)設(shè)備的功率分配和濾波控制。

并聯(lián)諧振的應(yīng)用

電源濾波：并聯(lián)諧振電路可以作為電源或電路的濾波器，通過(guò)調(diào)節(jié)電感和電容的數(shù)值，濾掉輸入電源中特定頻率的噪聲，從而提高電源的紋波系數(shù)，保證電路的正常工作。

瞬態(tài)抑制：并聯(lián)諧振電路可以減少外來(lái)電壓干擾引起的瞬態(tài)過(guò)電壓，保護(hù)電子設(shè)備的正常運(yùn)行。例如，雷擊或電源開關(guān)操作時(shí)產(chǎn)生的瞬態(tài)過(guò)電壓可以通過(guò)并聯(lián)諧振電路進(jìn)行抑制。

感應(yīng)加熱：并聯(lián)諧振電路中的電感可以將電能轉(zhuǎn)化為磁能，利用磁能引起電流在電感中流動(dòng)，產(chǎn)生熱量。因此，并聯(lián)諧振電路可以應(yīng)用于感應(yīng)加熱設(shè)備，如感應(yīng)爐、感應(yīng)焊機(jī)等領(lǐng)域。

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