串聯諧振和并聯諧振區別、應用-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2024-11-14
諧振是交流電路的一種特殊工作狀態，在含有R、L、C的電路中，當總電流與電壓同相時(電路呈電阻性)電路發生諧振。諧振根據不同的電路形式，可分為串聯諧振和并聯兩類。
串聯諧振在R、L、C串聯電路中，當電路中XL=XC時，電路的復阻抗Z=Rj(XL一XC.=R為純電阻、稱為串聯諧振。
在電感性負載與電容并聯的電路中，當電路總電流和電源電壓同相位時，電路呈電阻性，稱為并聯諧振。
1.串聯諧振的頻率
根據感抗與容抗的計算公式和串聯諧振時XL=XC，可得諧振的角頻率ω0（或頻率f0）為：
諧振時的角頻率
根據上式由電路元件的參數L，C確定的諧振頻率稱做電路的固有頻率。
電源或信號的頻率與電路的固有頻率相等，這是發生串聯諧振的條件。
2.串聯諧振時電路的阻抗最小
RLC串聯電路的阻抗Z=R2+(XL-XC)2，當電路符合XL=XC的諧振條件而發生串聯諧振時，電路的阻抗Z=R，此時電路的阻抗最小。
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，電路的功率因數為“1”，這是電路發生串聯諧振重要的特性。
3.串聯諧振時電路各元件兩端的電壓
電路發生串聯諧振時，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。
電路發生串聯諧振時，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因數，用符號Q表示。
1.并聯諧振的頻率
根據感抗XL與容抗XC的計算公式和并聯諧振時XL=XC，可得并聯諧振的角頻率ω0（或頻率f0）為：
角頻率
由電路元件的參數L，C確定的諧振頻率稱做電路的固有頻率。
電源或信號的頻率與電路的固有頻率相等，這是電路發生并聯諧振的條件。
2.并聯諧振時電路的阻抗
當電路符合XL=XC的諧振條件而發生并聯諧振時，電路的阻抗Z=R，此時電路的阻抗最大。根據電路的電流I=U/Z，故并聯諧振時電路的電流最小。當并聯諧振時電路的阻抗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行磁場能和電場能的交換，而不與電源交換電場能和磁場能。
3.并聯諧振時電路各元件中的電流
品質因數Q只與電路的電阻R、線圈的電感系數L和電容器電容C有關，用它可以確定電路發生并聯諧振時電容中的電流IC和電感線圈中的電流IL的大小，即：
并聯諧振時的電流
電路發生并聯諧振時，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。
串聯諧振的應用
無線通信：在無線通信中，串聯諧振電路可以通過調節電感和電容的數值來實現特定頻率的選擇性放大或濾波，從而提高無線通信的接收信號質量和傳輸效率。
電子濾波器：串聯諧振電路常被用作電子濾波器的核心部件，通過調節電感和電容的數值，實現對不同頻率信號的選擇性放大或削弱，從而實現對特定頻率信號的濾波作用。例如，在音頻放大器中，串聯諧振電路被用來濾除雜音，提高放大器的音質。
光學器件：在光學器件中，串聯諧振電路用于調節特定波長的透射和反射，實現光學設備的功率分配和濾波控制。
并聯諧振的應用
電源濾波：并聯諧振電路可以作為電源或電路的濾波器，通過調節電感和電容的數值，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，保證電路的正常工作。
瞬態抑制：并聯諧振電路可以減少外來電壓干擾引起的瞬態過電壓，保護電子設備的正常運行。例如，雷擊或電源開關操作時產生的瞬態過電壓可以通過并聯諧振電路進行抑制。
感應加熱：并聯諧振電路中的電感可以將電能轉化為磁能，利用磁能引起電流在電感中流動，產生熱量。因此，并聯諧振電路可以應用于感應加熱設備，如感應爐、感應焊機等領域。
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