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串联和并联谐振详情
2021-03-11

由电阻,电容和电感值确定的特殊频率是指交流电路中的谐振,谐振频率点出现在电感器的感抗值与频率变化的电容器的容抗值相等的位置。


串联谐振


串联谐振


电气和电子电路中使用的最重要的电路之一是串联谐振电路,它可以以各种形式出现,例如噪声滤波器,AC电源滤波器以及广播和电视调谐电路。其中,用于接收噪声的选择性很高的调谐电路产生了不同的频道,当电感和电容电抗的幅值相等但由于相位相差180度而相互抵消时,就会发生串联RLC电路的谐振。


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电流的串联谐振电路图如下所示,其中电路电流幅度从底部到顶部增加,而频率从左到右增加,以下所示的谐振频率公式对于简单的串联LC电路和简单的并联LC电路一样适用,因为可以看到峰值位于157.9 Hz的标绘频率点,该频率点是最接近分析预测的谐振点的频率点 159.55赫兹。


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当电源频率接近谐振时,串联LC电路的总阻抗接近零,由于高电流流动和相当大的单个组件阻抗,谐振时会在串联LC电路的单个组件之间形成极高的电压,有可能在电容器和电感器两端产生危险的高压,串联谐振电路中耗散的平均功率可以用RMS电压和电流表示如下:


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并联谐振


并联RLC电路的谐振比串联谐振要复杂得多,有三种不同的方法可以定义谐振频率,因为它们收敛于与串联谐振频率相同的表达式,且电路中的电阻很小。在许多方面,并联谐振电路与串联谐振完全相同,因为它们都是3单元网络,其中包含两个无功分量,使它们成为二阶电路,两者都受电源频率变化的影响。并且都具有一个频率点,在该频率点上,它们的两个电抗成分会相互抵消,从而影响电路的特性。


当电源频率接近谐振时,并联LC电路的总阻抗接近无穷大。当总阻抗增加到无穷大且电容和电感抗相等时,振荡电路不会从交流电源汲取电流。


串联-并联电路中的谐振


在电阻很小或没有电阻的简单电抗电路中,根本改变的阻抗的影响将在谐振频率处体现出来。

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