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串联谐振解决方案/ Series Resonant System

串联谐振 / Series Resonant System

串联谐振电路的Q因子和带宽

时间:20一份时时彩9-一份时时彩0-8   来源:华天电力  阅读:60一份时时彩

串联谐振(也叫串联谐振试验装置)电路的Q或品质因数是谐振电路的“优”或品质的量度。该品质因数的较高值对应于更窄的带宽,这在许多应用中是期望的。更正式地说,Q是存储的功率与电路电抗和电阻中消耗的功率之比,分别为:


Q = 存储的 P / 耗散的 P = I 2 X / I 2 R Q = X / R其中:X =谐振时的容抗或感抗R =串联电阻。


该公式适用于串联谐振电路,如果电阻与电感器串联,则也适用于并联谐振电路。在实际应用中就是这种情况,因为我们主要关心的是限制Q的电感器的电阻。注意:某些文本可能显示出X和R在并联谐振电路的“ Q”公式中互换。这对于与C和L并联的大R值是正确的。对于与L串联的小R,我们的公式是正确的。


“ Q”的实际应用是串联谐振电路中L或C两端的电压是总施加电压的Q倍。在并联谐振电路中,流经L或C的电流是总施加电流的Q倍。


串联谐振


串联谐振电路


串联谐振电路看起来像谐振频率处的电阻。由于谐振的定义为X L = X C,因此电抗分量会抵消,仅留下电阻来贡献阻抗。谐振时的阻抗也最小。在谐振频率以下,串联谐振电路看起来是电容性的,因为电容器的阻抗增加到大于减小的感抗的值,从而留下净电容值。在谐振以上,电感电抗增加,电容电抗减小,剩下净电感成分。


image.png


注意:在谐振时,串联谐振电路看起来是纯电阻性的。在共振以下,它看起来是电容性的。高于谐振时,它似乎是电感性的。


谐振时电流最大,阻抗时电流最小。电流由电阻值设定。高于或低于谐振,阻抗增加。


image.png


在串联谐振电路中,谐振处的阻抗最小。


可以通过改变串联电阻来改变谐振电流峰值,该串联电阻会改变Q。这也会影响曲线的宽度。与高电阻低Q电路相比,低电阻高Q电路具有较窄的带宽。


根据Q和谐振频率的带宽:


BW = f c / Q其中,f c =谐振频率Q =品质因数


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高Q谐振电路与低Q相比具有较窄的带宽


在0.707电流幅度点之间测量带宽。由于P = I 2 R,(0.707)2 =(0.5),因此0.707电流点对应于一半功率点。


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在串联谐振电路的70.7%振幅点之间测量带宽Δf。


BW =Δf= f h -f l = f c / Q其中:f h =高频带边缘f l =低频带边缘f l = f c -Δf/ 2 f h = f c +Δf/ 2其中,f c =中心频率(谐振频率)


在上图中,一份时时彩00%电流点为50 mA。70.7%的水平为.707(50 mA)= 35.4 mA。从曲线读取的上下频带边缘,对于fl为29一份时时彩 Hz,对于f h为355 Hz 。带宽为64 Hz,半功率点为中心谐振频率的±32 Hz:


BW =Δf= f h -f l = 355-29一份时时彩 = 64 f l = f c -Δf/ 2 = 323-32 = 29一份时时彩 f h = f c +Δf/ 2 = 323 + 32 = 355


由于BW = fc / Q:


Q = f c / BW =(323 Hz)/(64 Hz)= 5

串联谐振

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