大家好,我是李工。 創建起來并不容易。 希望大家多多支持。
明天給大家分享一篇串聯共振的文章,明天給大家分享一篇并聯共振的文章。 (私信我的同學記得計劃一下看看)
錯過串聯共振的同學可以直接點擊下方標題跳轉。
串聯諧振是如何工作的?案例公式,幾分鐘,一篇帶你搞定
本文主要介紹并聯諧振電路的工作原理、并聯諧振估算公式、并聯諧振和串聯諧振的區別
并聯諧振電路
在許多方面,并聯諧振電路與串聯諧振電路相同。 兩個電路都是三元網絡,包括兩個檢測器器件,成為二階電路。 兩者都受電源頻率變化的影響,但兩者都有一個頻率點,兩個檢波器器件相互抵消,從而影響電路的特性。
并聯諧振與串聯諧振的區別: 并聯諧振電路手流通過LC并聯諧振電路中各并聯通路的作用。 槽路是混頻器網絡中用于選擇或抑制交流頻率的 L 和 C 的并聯組合。 如右圖所示,是一個典型的并聯諧振電路。
并聯諧振電路圖
并聯諧振估計公式如下:
并聯諧振估計公式
并聯諧振估計公式
并聯諧振電路的工作原理
當并聯合成電壓與電源電流同相時,內阻R、電感L、電容C組成的并聯電路構成并聯諧振(俗稱反諧振)電路。 諧振時,由于振蕩能量的作用,電感和電容之間會形成很大的環流電壓,并聯電路形成電壓諧振。
并聯諧振電路將電路能量存儲在電感器的磁場和電容器的電場中。 這種能量不斷地在電感器和電容器之間來回傳輸,導致電源電壓和能量消耗為零。
這是因為IL和IC對應的瞬時值永遠是相等且相反的,所以從電源汲取的電壓就是這兩個電壓的矢量乘法和轉化為IR的電壓。
并聯諧振電路
并聯諧振電路工作原理詳解
我們知道并聯諧振電路中各支路的供電電流是公共的,因此可以作為參考。
每個并聯電路都像串聯電路一樣單獨對待,并聯電路的總電源電壓是每個支路電壓的矢量乘積。
我們可以估計每個分支中的電壓,然后將它們相乘或估計每個分支的導納以找到總電壓。
在串聯諧振電路中,當VL=-VC時發生諧振串聯和并聯知識點,這種情況發生在兩個檢測器相等時,即XL=XC。 并聯諧振電路的導納為:
當 XL=XC 并且 Y 的虛部變為零時發生諧振。 后:
在諧振時,并聯電路形成與串聯諧振電路相同的方程。 為此,電感器或電容器是并聯連接還是串聯連接都沒有區別。
諧振時,并聯LC諧振電路就像開路,電路電壓僅由內阻R決定。因此,并聯諧振電路的總阻抗成為諧振時電路中的內阻值, Z=R, 如右圖所示。
并聯諧振電路圖
在諧振時,并聯電路的阻抗處于最大值,等于電路的內阻,從而產生高內阻和低電壓的電路狀態。 同樣在諧振時,由于電路的阻抗現在只是內部電阻的阻抗,總電路電壓 I 將與電源電流 VS “同相”。
我們可以通過改變這個內阻的值來改變電路的頻率響應。 如果 L 和 C 保持不變,則改變 R 的值會影響諧振時流過電路的電壓量。 這種諧振時電路的阻抗Z=RMAX稱為電路的“動態阻抗”。
并聯諧振估計公式示例
一個由 60Ω 內部電阻、一個 120uF 電容器和一個 200mH 電感器組成的并聯諧振網絡跨接在余弦電源電流上,在所有頻率下均具有 100V 的恒定輸出。 估計諧振頻率,電路的質量素數和帶寬,諧振時的電路電壓和電壓放大倍數。
并聯諧振電路圖
1. 諧振頻率,?r
并聯諧振的估算公式--諧振頻率
2. 諧振時的感抗,XL
并聯諧振估算公式--感抗
3. 質量素數,Q
并聯諧振的估計公式--質量素數
4.帶寬,BW
并聯諧振估計公式--帶寬
5.上下-3dB頻率點,?H和?L
并聯諧振頻率
6. 諧振電路電壓,IT
在諧振時,電路的動態阻抗等于 R
并聯諧振估算公式---電路電壓
7.電流放大倍率,Imag
并聯諧振估算公式--電壓倍率
在諧振時從電源汲取的電壓(內部電阻電壓)僅為 1.67 安培,而流經 LC 諧振電路的電壓要大得多,為 2.45 安培。 我們可以通過估算諧振時電感器(或電容器)兩端的電壓來檢測該值。
并聯諧振估計公式
并聯諧振電路分析--阻抗
并聯電路的阻抗在諧振時達到最大值,電路的導納必然處于最小值,但并聯諧振電路的特點之一是導納很低,從而限制了電路電壓。
與串聯諧振電路不同,并聯諧振電路中的電阻對電路帶寬具有阻尼作用,從而提高電路的選擇性。
并聯諧振電路阻抗圖
由于電路電壓對于阻抗 Z 的任何值都是恒定的,因此并聯諧振電路中的電流將具有與總阻抗相同的形狀,但對于并聯電路,電流波形通常取自電容器兩端。
在諧振頻率 ?r 處,電路的導納處于最小值并且等于由 1/R 給出的濁度 G,因為導納的虛部,即電納 B,在并聯諧振電路中為零。
并聯諧振電路分析--諧振電納
從右圖可以看出,電感電納BL與雙曲線表示的頻率成正比。 電容電納BC與頻率成反比,所以用直線表示。 最終曲線顯示了并聯諧振電路的總電納與頻率的關系,這是兩個電納之間的差異。
我們可以看到,在諧振頻率下,如果它穿過水平軸,則總電路電納為零。 在諧振頻率點以下,電感電納主導電路,形成“滯后”功率素數,而在諧振頻率點以上,電容電納主導電路,形成“超前”功率倍增器。
并聯諧振電路的電納圖
在諧振頻率下,由 ?r 從電源汲取的電壓必須與施加的電流“同相”。 由于并聯電路中實際上只有電阻,因此冪素數變為 1 或單位,(θ=0o)。
據悉,由于并聯電路的阻抗隨頻率變化串聯和并聯知識點,這使得電路阻抗“動態”,諧振時的電壓與電流同相,因為電路的阻抗充當內阻。 然后我們看到諧振時并聯電路的阻抗等于電阻值,因此該值必須代表電路的最大動態阻抗 (Zd),如上圖所示。
并聯諧振估算公式--
并聯諧振電路分析--并聯諧振電路中的電壓
由于在諧振頻率下總電納為零,因此導納最小并等于濁度 G。因此,在諧振時,流過電路的電壓也必須處于最小值,因為電感器和電容器具有相等的電壓(IL=IC) 且相位相差 180o。
并且由于并聯 RLC 電路中流動的總電壓等于各個環路電壓的矢量和,對于給定頻率,估算公式為:
并聯諧振估算公式--電壓
在諧振時,電壓 IL 和 IC 相等并相互抵消,使凈無功電壓為零。 那么在共振時,上式變為下式:
并聯諧波估算公司--電壓
并聯諧振電路分析--諧振時的并聯電路電壓
由于并聯諧振電路兩端的電壓是電流乘以阻抗的乘積,因此阻抗 Z 在諧振時處于最大值 (=R)。 因此,該頻率下的電路電壓將處于其最小值V/R,并聯諧振電路的電壓與頻率之間的關系如下:
從圖中可以看出,流過電感L和電容C儲能電路的電壓幅值可能比電源電壓大很多倍。
并聯諧振電路——電路電壓
由于并聯諧振電路只工作在諧振頻率,所以并聯諧振電路稱為抑制電路,因為在諧振時,電路的阻抗處于最大值,然后抑制或抑制頻率等于其頻率的電壓諧振頻率。 并聯電路中的諧振效應稱為“電流諧振”。
并聯諧振電路分析--并聯諧振電路的帶寬和質量數
并聯諧振電路的帶寬以與串聯諧振電路完全相同的形式定義。 上限和下限截止頻率如下: ?Upper和?Lower分別代表半功率頻率,其中電路中耗散的功率是在諧振頻率0.5(I2R)下耗散的全功率的一半。
并聯諧振電路--帶寬與質量素數
與串聯電路一樣,如果諧振頻率保持恒定,質量素數 Q 的降低將導致帶寬降低。 類似地,質量素數的增加將導致帶寬減少,定義如下:
BW=?r/Q 或 BW=?up-?down
也可以改變電感L與電容C之間的百分比或內阻R的帶寬,這樣電路的頻率響應就會在一個固定的諧振頻率上發生變化。
并聯諧振電路的選擇性或 Q 因數通常定義為循環通路電壓與電源電壓之比,并聯諧振質量素估計如下:
并聯諧振的估計公式--質量素數
并聯諧振電路的 Q 因子是串聯電路 Q 因子表達式的倒數。 同樣在串聯諧振電路中,Q 因子給出了電路的電流放大倍數,而在并聯電路中它給出了電壓放大倍數。
并聯諧振與串聯諧振的區別
并聯諧振與串聯諧振的區別