rlc串并聯(lián)諧振電路在實際中的應(yīng)用

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1、RLC串/并聯(lián)諧振電路在實際中的應(yīng)用大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院摘要：在科技飛速發(fā)展的今天，諧振電路在我們的生活及工業(yè)生產(chǎn)中都有著非常重要的應(yīng)用。本文通過對RLC串/并聯(lián)諧振電路的一些應(yīng)用例子的分析，并從品質(zhì)因數(shù)的定義出發(fā)，研究了Q對諧振電路的影響，簡要介紹了RLC諧振電路在實際中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：諧振電路、應(yīng)用、品質(zhì)因數(shù)ApplicationsofResonantCircuitinPracticeABSTRACT:RapiddevelopmentintechnoIogytoday,theresonantcircuitinourlivesandini

2、ndustrialproductionhasaveryimportantapplication.BasedonthenumberofapplicationexamplestoanalyzeRLCseries/parallelresonantcircuit，andfromthedefinitionofquaIityfactor,theinfIuenceofQoftheresonantcircuit,abriefintroductionforwhichapplicationsofRLCresonantcircuitinpractice.KE

3、YWORDS:ResonantCircuit,AppIication,quaIityfactor引言：RLC串/并聯(lián)電路是各種復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，也是具冇頻率特性的電路網(wǎng)絡(luò)的基本組成部分，深入分析其相關(guān)特性對理解、學(xué)習(xí)及實踐電路尤為重要。RLC串/并聯(lián)電路作為電工類教材中最常見的諧振電路，諧振電路的特性和品質(zhì)因數(shù)Q相關(guān)。文章分析了品質(zhì)兇數(shù)Q對諧振電路的影響，同吋也重點介紹了RLC串/并聯(lián)諧振電路具體實際的應(yīng)用。在諧振的狀態(tài)下，電路的總阻抗達到極值或近似達到極值，研究諧振電路的S的就是耍認識這種客觀現(xiàn)象,井在應(yīng)用的過程中充分利用諧振的特性，同

4、時又耍預(yù)防它所產(chǎn)生的危害。按電路聯(lián)接方式的不同，諧振電路旮串聯(lián)諧振電路和并聯(lián)諧振電路兩種。串聯(lián)諧振吋，電感電壓與電容電壓等值異號，即電感電容吸收等值異號的無功功率，使電路吸收的無功功率為0;并聯(lián)諧振時，電感電流與電容電流等值異號，即電感電容吸收等值異號的無功功率，使電路吸收的無功功率為0。為方便表述，作出KLC申/并聯(lián)諧振電路的簡閣，如下閣1及閣2所示。圖1RLC串聯(lián)諧振電路團2RLC并聯(lián)譴檷電路1、RLC申/并聯(lián)電路阻抗及諧振頻率分析1-1、RLC串聯(lián)電路的總阻抗和諧振頻率由電路定理的定義可知，串聯(lián)電路的總阻抗可以表示為：z=R+(j

5、g)I-1/g)C)=R+jX(1)當總阻抗Z的虛部為0吋，電路處于諧振狀態(tài)，得諧振頻率03=030=1/7LC即當O=1/VLC時，電路處于串聯(lián)諧振狀態(tài)。當X=0時，電路具冇純電阻性，Z有最小值R。若X類0,當X〉0吋，電路呈感性；當X<0吋，電路則呈容性。1.2、同理，KLC并聯(lián)電路的總阻抗和諧振頻率可從閣2的并聯(lián)電路可得：L2R7C2;LK2（toL-l/coC）/C2⑵-L7C2+R2（o）L—1/wC2）—JL7C2+R2（o）L—l/（oC）2解得諧振頻率gj=gj0=1/7LC即當gj=1/7LC吋，電路處于并聯(lián)i皆振狀態(tài)

6、。由上可知，當電路處F諧振狀態(tài)時，其電路的等效阻抗相當于等效電阻，其值可以表述為Z=R，同時可知并聯(lián)電路的諧振頻率uO及總電流的有效值I=U/R與串聯(lián)電路具有相同的表達形式。因此，在電路元件K，L，C特性參數(shù)相同的情況T，并聯(lián)諧振電路與申聯(lián)諧振電路具有類似的部分特性。但是由于并聯(lián)諧振電路中，每個元件承受的電壓要遠遠比申聯(lián)諧振時所承受的要大，因此R較小吋，常常使用串聯(lián)諧振電路獲得較強的電信號。1.3、Q對申/并聯(lián)諧振電路的影響1.3.1、對串/并聯(lián)電路阻抗的影響品質(zhì)因數(shù)其實是反映了冋路中電抗（納）元件與電阻（導(dǎo)）元件作用對比。同時由于為諧

7、振時宥：XL-XC=1Z1=R,可知諧振時的回路總阻抗由由電阻R值單獨決定。當LC元件參數(shù)一定吋，串聯(lián)冋路的品質(zhì)因數(shù)Q值與電阻R成反比，在短路狀態(tài)下，R=0,則Q=-；并聯(lián)回路的品質(zhì)因數(shù)Q值與電阻R成正比，斷開R，只接入LC并聯(lián)回路時R=°°,Q=o°。這也為怎樣提高RLC回路的Q值提供了理論依據(jù)。1.3.2、對回路中能量交換及存儲的影響如果Q越大，表明冋路儲存能量的能力越大，單位吋間內(nèi)消耗的能量越少。當然，其意義仍然可理解為KLC回路屮LC電抗元件與R電阻元件的作用對比。1.3.3、與諧振狀態(tài)下各元件中電流、電壓的關(guān)系經(jīng)計算當RLC回

8、路串聯(lián)諧振吋，電感及電容上的電壓大小為激勵電壓U的Q倍（遠高激勵電源電壓），異體數(shù)值由不同的Q值決定，它們大小和等方向和反，可相互抵消，串聯(lián)回路屮L、C上的電壓代數(shù)和為零，電源電壓全部加載到電阻R上。經(jīng)計算