串联谐振电路

电压输入高电压输出的直流变换器被广泛地应用在太阳能光伏发电系统、风能发电系统、燃料电池系统、车载逆变器电源等电力电子装置中。随着电力电子技术的发展,对该类型的变换器也提出了更高的要求。合众电气就主要针对中小功率的升压变换器,对串联谐振软开关推挽串联谐振电路进行了研究分析及实验。

一、串联谐振条件与串联谐振频率

(1)串联谐振条件，由R、L、C串联组成的串联谐振电路如图6-10所示，该电路发生谐振的条件是串联谐振电路的电抗X等于0，即

图6-10 串联电路

则电路的阻抗角为

φ=0，说明电压与电流同相，电路呈现纯电阻性质，这种情况为串联谐振。

(2) 串联谐振频率，由于R、L、C串联电路产生谐振的条件是

又因为XL＝ωL，XC＝1/ωC，可得谐振时的角频率为

可以看出，串联谐振频率f0仅由参数L和C决定，与电阻R的大小无关，它反映电路本身的一种固有性质，所以又称f0为串联谐振电路的固有频率。在实际应用中，常利用改变串联谐振电路L或C的值，使电路在某一频率下产生串联谐振。合众电气DAXZ串联谐振试验装置适用于大容量，高电压的电容性试品的交接和预防性试验，串联谐振试验装置标准支持：GB50150-2006，DL/T849.6-2004，DL/T596-1996。

二、串联谐振的特点

(1) 谐振时串联谐振电路的总阻抗最小，且呈纯电阻性，其值等于R。

(2) 谐振时串联谐振电路中的电流最大，且与电压同相位，其值为

(3) 谐振时XL＝XC，此时的XL或XC为电路的特性阻抗，用字母ρ表示为

(4) 谐振时电感和电容两端的电压大小相等，方向相反，且有

Q为串联谐振电路的品质因数，它是衡量谐振电路特性的一个重要参数。通常将串联谐振电路的特性阻抗与电路中电阻的比值称为电路的品质因数，用字母Q表示

串联谐振时L和C两端的电压均为电源电压的Q倍，因此串联谐振又称为电压谐振。DAXZ串联谐振试验装置、串联谐振、串联谐振试验、串联谐振耐压试验装置适用于电力电缆串联谐振、电力变压器串联谐振、发电机组（水力发电机或火力发 电机组）、电机串联谐振、开关柜串联谐振、GIS开关等大容量，高电压的电容性试品的交接和预防性试验。合众电气可根据客户需求制造10KV、35KV、110KV、220KV、500KV电压等级的串联谐振试验装置。

三、串联谐振电路的选择性和通频带

(1) 串联谐振电路选择性

串联谐振电路的品质因数Q值的大小标志着谐振电路的质量优劣，它对谐振曲线有着很大的影响。理论和实践证明，Q值越高，曲线就越尖锐，电路的选择性越好;Q值越低，曲线就越趋于平坦，电路的选择性越差。在无线电技术中，常用谐振电路从许多不同频率的信号中选取所需要的信号。

(2) 串联谐振电路通频带

通常规定在谐振曲线上，所包含的频率范围叫做电路的通频带，用字母BW表示，如图6-11所示。由图可知

理论和实践证明，通频带BW与f0、Q的关系为

图6-11 通频带特性曲线

可见，电路的Q值越高，谐振曲线越尖锐，电路的通频带就越窄;反之，电路的Q值越小，谐振曲线越平坦，电路的通频带越宽。在无线电技术中，既要考虑选择性，又要考虑通频带，所以串联谐振电路品质因数的选择应恰当、合理。

DAXZ串联谐振试验装置、串联谐振、串联谐振试验、串联谐振耐压试验装置适用于电力电缆串联谐振、电力变压器串联谐振、发电机组（水力发电机或火力发 电机组）、电机串联谐振、开关柜串联谐振、GIS开关等大容量，高电压的电容性试品的交接和预防性试验。合众电气可根据客户需求制造10KV、35KV、110KV、220KV、500KV电压等级的串联谐振试验装置。