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理论分析串联谐振电压升高的原因

时间:2019-10-09 09:03 来源:电工之家

从理论上分析串联谐振的电压升高的原因.
如下图所示的串联谐振电路:
理论分析串联谐振电压升高的原因
电感L的阻抗为Ljω, 电容C的阻抗为1/(Cjω),整个回路的阻抗
Z=R+j(Lω-1/(Cw)).
当Lω=1/(Cω)时,整个回路的阻抗最小,这种情况下,整个回路处于串联谐振的状态。
所对应的谐振频率为1/2/π/sqrt(L*C)。
流过整个回路的电流为:

理论分析串联谐振电压升高的原因
电感L上的电压表示为:
理论分析串联谐振电压升高的原因
电感上的电压UL与电源电压U的幅度的比值,也就是复数的模的比值为:
理论分析串联谐振电压升高的原因
在谐振状态下Lω=1/(Cω),而R一般是导线的阻抗,一般比较小。
所以
理论分析串联谐振电压升高的原因
所以电感两端的电压远大于电源电压。同理,电容两端的电压也远大于电源电压。电感和电容上的电压可达电源电压的百倍甚至千倍。
开关管导通瞬间通过电容给电感线圈充磁储存电能,到了开关管截止瞬间电感线圈储存的磁能转化为电能释放,同时电容储存的电压也要通过电感线圈得以释放,二者电压就会跌压一起,开关管周而复始的工作在导通,饱和,截止,三个区域,协震电容与协震线圈就会工作在充电,储能,放电三个区域……所以电压就会升高…………这是我个人的理解,LC串联谐振,电路的整体阻抗为0欧,那么RLC串联谐振的整体阻抗为R的阻值。 这时候电路的电流等于U/R。而由于串联,流过阻容感(RLC)的电流式相同的,那么电感上的电压为感抗乘电流,电容上的电压幅值和电感上相同。 我们把R减小,那么电流就会加大,电阻为0的话,理论上电流等于无穷大,那么电感电容上的电压也都分别是无穷大。串联谐振电路发生谐振时,电流与电压同相位,电流达到最大,电容器和电感上的电压分别等于外加电压的Q倍,所以串联谐振又称电压谐振。
当串联谐振电路发生谐振时:电感和电容两端电压相等,但是相位是相反的,两端电压之和最小为0,支路电压最大,电源电压和电感电压叠加到电容两端,又因为电容电感电压相等,所以电容两端电压不断上升,又因品质因数Q的影响所以上升到一定直就结束了。
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