串联谐振的升压原理

发布日期：2021-03-17　点击：3214次

串联谐振是由R、L、C元件组成的串联电路在一定条件下发生的一种特殊现象。图1所示R、L、C串联电路，在正弦电压Us激励下，其复阻抗为：

式中电抗是角频率的函数，X随着变化的情况如图2所示

当从零开始向∞变化时，X从﹣∞向﹢∞变化。在ω＜ωo时，X＜0，电路为容性；在ω＞ωo时，X＞0，电路为感性；在ω＝ωo时。

此时电路阻抗Z（ωo）＝R为纯电阻。电压和电流同相，电路此时的工作状态称为谐振。由于这种谐振发生在R、L、C串联电路中，所以又称为串联谐振。式1就是串联电路发生谐振的条件。由此式可求得谐振角频率ωo如下：

由式（2）可知，串联电路的谐振频率是由电路自身参数L、C决定的．与外部条件无关，又称为电路的固有频率。当电源频率一定时，可以调节电路参数L或C，使电路固有频率与电源频率一致而发生谐振，如工频谐振升压的调感法；在电路参数一定时，可以改变电源频率使之与电路固有频率一致而发生谐振，也叫调频法。

串联电路谐振时，其电抗X（ωo）＝0，所以电路的复阻抗 ，呈现为一个纯电阻，而且阻抗为最小值。谐振时，虽然电抗 ，但感抗与容抗均不为零。谐振时的感抗或容抗为串联谐振电路的特性阻抗，记为ρ，即

ρ的单位为欧姆，它是一个由电路参数L、C决定的量，与频率无关。

工程上常用特性阻抗与电阻的比值来表征谐振电路的性能，并称此比值为串联电路的品质因数，用Q表示，即品质因数简称为Q值。它是由电路参数R、L、C共同决定的一个无量纲的量。