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串并联谐振电路的区别
2021-07-19

  1、串联谐振电路:当串联谐振电路加入外部频率时,具有以下特点:

  1.当外界频率等于其谐振频率时,电路阻抗为纯阻性,其值最小,其特性在实际应用中称为陷波。

  2.当外界频率高于其谐振频率时,电路阻抗是感性的,相当于一个感性线圈。

  3.当外界频率低于其谐振频率时,此时电路为容性,相当于一个电容。

  2、并联谐振电路:当并联谐振电路加入外部频率时,具有以下特点:

  1.当外界频率等于其谐振频率时,电路阻抗为纯阻性,并有最大值,其特性在实际应用中称为选频电路。

  2.当外界频率高于其谐振频率时,电路阻抗为容性,相当于一个电容。

  3、当外界频率低于其谐振频率时,此时电路是感性的,相当于一个感性线圈。所以当串联或并联谐振电路在信号频率点没有调整时,通过它的信号会产生相移。 (即相位失真)


串联谐振



  表比较:

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  知识总结:

  1、对于理想的L、C元件,发生串联谐振时,L、C元件的电压相等且相反,总电压为0(谐振阻抗为0)。发生并联谐振时,L、C分量的电流相等且方向相反,总电流相同(谐振阻抗无穷大)。

 2、无论是串联谐振还是并联谐振,当谐振发生时,L和C之间实现了完整的能量交换。即释放的磁场能量完全转化为电场能量储存在电容器中,而在电容器放电的另一时刻,又转化为磁能储存在电感器中。

  3、在串联谐振电路中,由于串联-L和C之间流过相同的电流,所以通过电压极性的变化进行能量交换;在并联电路中,L、C两端电压相同,因此能量的转换表现为两元件的电流相位相反。

  4、电感和电容在谐振时仍然是两个元件,否则能量无法交换;但从等效阻抗的角度来看,它变成了一个元件值为0或无穷大的电阻。

  5、串联谐振是电流谐振,一般起电流放大作用。并联谐振在电压放大中起作用。

从负载谐振方式上分,可分为并联逆变器和串联逆变器两种。串联逆变器和并联逆变器的主要技术特点及比较如下:

  串联逆变器和并联逆变器之间的区别源于它们使用的振荡电路的不同。前者用L、R、C串联,后者用L、R、C并联。

  (1)串联逆变器的负载电路对电源呈现低阻抗,需要电压源供电。因此,必须在整流滤波后的直流电源末端并联一个大的滤波电容。逆变器发生故障时,浪涌电流大,保护困难。

并联逆变器的负载电路对电源呈现高阻抗,需要由电流源供电,必须在直流电源的末端串联一个大的电抗器。但逆变器发生故障时,由于电流受到大电抗的限制,冲击小,更容易保护。

  (2)串联逆变器输入电压恒定,输出电压为方波,输出电流近似正弦波。在晶闸管上的电流过零后进行换向,因此电流总是超前电压一个角度φ。并联逆变器的输入电流恒定,输出电压近似正弦波,输出电流为矩形波。换向是在谐振电容上的电压过零之前进行的,负载电流总是比电压超前一个角度φ。这意味着两者都在容性负载状态下工作。

  (3)串联逆变器由恒压源供电。为防止逆变器上下晶闸管同时导通,造成电源短路,换相时必须保证先关断再导通。即应该有一段时间(t),使所有晶闸管(其他电力电子器件)都处于关断状态。此时,杂散电感,即从直流端到器件的引线电感上产生的感应电势,可能会损坏器件。因此,需要选择合适的器件浪涌电压吸收电路。另外,在晶闸管关断过程中,为保证持续的负载电流和保护晶闸管不受换向电容上的高压影响,必须在晶闸管两端反并联一个快速二极管。并联逆变器是电源的恒流源。为了避免滤波器电抗 Ld 上出现大的感应电势,电流必须是连续的。也就是说,换流时必须保证逆变器上下臂晶闸管先导通后关断,即换流周期(tγ)内所有晶闸管都处于导通状态。此时,虽然逆变桥臂是直通的,但由于Ld足够大,不会造成直流电源短路,但换流时间长会降低系统效率,因此需要缩短tγ ,即 Lk 的值应该减小。

  (4)串联逆变器的工作频率必须低于负载电路的固有振荡频率,即保证合适的t时间,否则会因上、下直接连接而导致换相失败。逆变器的臂。

并联逆变器的工作频率必须略高于负载电路的自然振荡频率,以保证适当的背压时间t,否则会造成晶闸管之间换相失败;但如果过高,则晶闸管在换向过程中会出现反向电压过高,这是不允许的。

  (5)串联逆变器的功率调整方法有两种:改变直流电源电压Ud或改变晶闸管的触发频率,即改变负载功率因数cosφ。

并联逆变器的功率调整方法一般只能改变直流电源电压Ud。改变cosφ虽然也可以提高逆变器的输出电压和功率,但允许的调整范围很小。

  (6)串联逆变器换相时,晶闸管自然关断,其电流在关断前逐渐减小为零,因此关断时间短,损耗小。在换向过程中,关断的晶闸管受到背压的时间(t+tγ)较长。当并联逆变器换相时,晶闸管在全电流运行时被强制关断。电流强制降为零后,需要一个背压时间,所以关断时间较长。相比之下,串联逆变器更适用于工作频率较高的感应加热设备。

  (7)串联逆变器的晶闸管需要承受的电压比较低。当采用380V电网供电时,1200V晶闸管就足够了,但负载电路中的所有电流,包括有功和无功分量,都需要流经晶闸管。逆变晶闸管丢失脉冲只会停止振荡,不会引起逆变颠覆。

  并联逆变器晶闸管需要承受的电压较高,其值随着功率因数角φ的增大而迅速增大。但负载本身构成一个振荡电流回路,只有有功电流流过逆变晶闸管,当逆变晶闸管偶尔丢失触发脉冲时,仍能保持振荡,工作相对稳定。

  (8) 串联逆变器既可以自激工作,也可以单独工作。单独工作时,可通过改变逆变器触发脉冲的频率来调整输出功率。并联逆变器一般只能工作在自激状态。

  (9)串联逆变器中,晶闸管的触发脉冲是不对称的,不会引入直流分量电流影响正常运行;而在并联逆变器中,逆变晶闸管的触发脉冲是不对称的,会引入直流分量电流引起误动作。

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