rlc串并联谐振电路在实际中的应用

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1、RLC串/并联谐振电路在实际中的应用大学化学化工学院摘要：在科技飞速发展的今天，谐振电路在我们的生活及工业生产中都有着非常重要的应用。本文通过对RLC串/并联谐振电路的一些应用例子的分析，并从品质因数的定义出发，研究了Q对谐振电路的影响，简要介绍了RLC谐振电路在实际中的应用。关键词：谐振电路、应用、品质因数ApplicationsofResonantCircuitinPracticeABSTRACT:RapiddevelopmentintechnoIogytoday,theresonantcircuitinourlivesandini

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

3、YWORDS:ResonantCircuit,AppIication,quaIityfactor引言：RLC串/并联电路是各种复杂网络的基础，也是具冇频率特性的电路网络的基本组成部分，深入分析其相关特性对理解、学习及实践电路尤为重要。RLC串/并联电路作为电工类教材中最常见的谐振电路，谐振电路的特性和品质因数Q相关。文章分析了品质凶数Q对谐振电路的影响，同吋也重点介绍了RLC串/并联谐振电路具体实际的应用。在谐振的状态下，电路的总阻抗达到极值或近似达到极值，研究谐振电路的S的就是耍认识这种客观现象,井在应用的过程中充分利用谐振的特性，同

4、时又耍预防它所产生的危害。按电路联接方式的不同，谐振电路旮串联谐振电路和并联谐振电路两种。串联谐振吋，电感电压与电容电压等值异号，即电感电容吸收等值异号的无功功率，使电路吸收的无功功率为0;并联谐振时，电感电流与电容电流等值异号，即电感电容吸收等值异号的无功功率，使电路吸收的无功功率为0。为方便表述，作出KLC申/并联谐振电路的简阁，如下阁1及阁2所示。图1RLC串联谐振电路團2RLC并联谴檷电路1、RLC申/并联电路阻抗及谐振频率分析1-1、RLC串联电路的总阻抗和谐振频率由电路定理的定义可知，串联电路的总阻抗可以表示为：z=R+(j

5、g)I-1/g)C)=R+jX(1)当总阻抗Z的虚部为0吋，电路处于谐振状态，得谐振频率03=030=1/7LC即当O=1/VLC时，电路处于串联谐振状态。当X=0时，电路具冇纯电阻性，Z有最小值R。若X类0,当X〉0吋，电路呈感性；当X<0吋，电路则呈容性。1.2、同理，KLC并联电路的总阻抗和谐振频率可从阁2的并联电路可得：L2R7C2;LK2（toL-l/coC）/C2⑵-L7C2+R2（o）L—1/wC2）—JL7C2+R2（o）L—l/（oC）2解得谐振频率gj=gj0=1/7LC即当gj=1/7LC吋，电路处于并联i皆振状态

6、。由上可知，当电路处F谐振状态时，其电路的等效阻抗相当于等效电阻，其值可以表述为Z=R，同时可知并联电路的谐振频率uO及总电流的有效值I=U/R与串联电路具有相同的表达形式。因此，在电路元件K，L，C特性参数相同的情况T，并联谐振电路与申联谐振电路具有类似的部分特性。但是由于并联谐振电路中，每个元件承受的电压要远远比申联谐振时所承受的要大，因此R较小吋，常常使用串联谐振电路获得较强的电信号。1.3、Q对申/并联谐振电路的影响1.3.1、对串/并联电路阻抗的影响品质因数其实是反映了冋路中电抗（纳）元件与电阻（导）元件作用对比。同时由于为谐

7、振时宥：XL-XC=1Z1=R,可知谐振时的回路总阻抗由由电阻R值单独决定。当LC元件参数一定吋，串联冋路的品质因数Q值与电阻R成反比，在短路状态下，R=0,则Q=-；并联回路的品质因数Q值与电阻R成正比，断开R，只接入LC并联回路时R=°°,Q=o°。这也为怎样提高RLC回路的Q值提供了理论依据。1.3.2、对回路中能量交换及存储的影响如果Q越大，表明冋路储存能量的能力越大，单位吋间内消耗的能量越少。当然，其意义仍然可理解为KLC回路屮LC电抗元件与R电阻元件的作用对比。1.3.3、与谐振状态下各元件中电流、电压的关系经计算当RLC回

8、路串联谐振吋，电感及电容上的电压大小为激励电压U的Q倍（远高激励电源电压），異体数值由不同的Q值决定，它们大小和等方向和反，可相互抵消，串联回路屮L、C上的电压代数和为零，电源电压全部加载到电阻R上。经计算