華意電力是一家專(zhuān)業(yè)研發(fā)生產(chǎn)串聯(lián)諧振的廠(chǎng)家，本公司生產(chǎn)的串聯(lián)諧振在行業(yè)內都廣受好評，以打造最具權威的“串聯(lián)諧振“高壓設備供應商而努力。
1、R L C串聯(lián)電壓諧振
在具有電阻、 電感和電容元件的電路中，電路兩端的電壓與電路中的電流一般是不同相的。如果我們調節電路中電感和電容元件的參數或改變電源的頻率就能夠使得電路中的電流和電壓出現了同相的情況。電路的這種情況即電路的這種狀態(tài)稱(chēng)為諧振。R、L、C串聯(lián)諧振又稱(chēng)為電壓諧振。
在由線(xiàn)性電阻R、電感L、電容c組成的串聯(lián)電路中，如圖8-1所示。
當感抗和容抗相等時(shí)，電路的電抗等于零即
即電源電壓u與電路中電流i同相，由于是在串聯(lián)電路中出現的諧振故稱(chēng)為串聯(lián)諧振。 諧振頻率用f 0表示為
諧振時(shí)的角頻率用w0表示為
諧振時(shí)的周期用T0表示為
串聯(lián)電路的諧振角頻率ω 0頻率f 0，周期T0，完全是由電路本身的有關(guān)參數來(lái)決定的，它們是電路本身的固有性質(zhì)，而且每一個(gè)R、L、C串聯(lián)電路，只有一個(gè)對應的諧振頻f 0和 周期T0。因而，對R、L、C串聯(lián)電路來(lái)說(shuō)只有將外施電壓的頻率與電路的諧振頻率相等時(shí)候，電路才會(huì )發(fā)生諧振。在實(shí)際應用中，往往采用兩種方法使電路發(fā)生諧振。一種是當外施電壓頻率f固定時(shí)，改變電路電感L或電容C參數的方法，使電路滿(mǎn)足諧振條件。另一種是當電路電感L或電容C參數固定時(shí)，可用改變外施電壓頻率f的方法，使電路在其諧振頻率下達到諧振?？傊?，在R、L、C串聯(lián)電路中，f、L、C三個(gè)量，無(wú)論改變哪一個(gè)量都可以達到諧振條件，使電路發(fā)生諧振。
R L C串聯(lián)電壓諧振特征
串聯(lián)諧振具有以下主要特征：
(1) 電路的阻抗
電路對電源呈現電阻性，其值很小。電源供給電路的能量全被電阻所消耗，電源與電路
之間不發(fā)生能量互換。能量互換只能發(fā)生在電感線(xiàn)圈L與電容器C之間。
(2) 電路的電流
當電源電壓U不變的情況下，見(jiàn)圖7-2所示。電路的電流將在諧振時(shí)達到最大值。電流的大小決定于電阻的大小，電阻R越小，電流就越大，當電阻R趨近于零時(shí)，則電流趨向無(wú)窮大。當電阻R越大時(shí)則電流就越小。
通信電源技術(shù)在近幾年得 到了極為快速的發(fā)展技術(shù)技巧已逐漸趨于成熟從根本上促進(jìn) 了我國通信技術(shù)的持續發(fā)展。在現代體積更小、重量更輕、運行效率更高的通信電源產(chǎn) 品已經(jīng)成為了我國通信事業(yè)追求的主要目標這類(lèi)型通信電源產(chǎn)品的應用能更加有效的確保通信電源系統的運行效率和運行質(zhì)量。下 面對通信電源技術(shù)中容易應用到的串聯(lián)諧振技術(shù)作詳細分析。
通信電源的發(fā)展現狀自 二十世紀90年代末 以后在電力通信方面，我國便已經(jīng)實(shí)現了 高頻開(kāi)關(guān)電源對傳統相控電源的取代并且大力發(fā)展高頻開(kāi)關(guān)電源 赴其在通信電源系統中有 了大量的應用與推廣成為了各類(lèi)型開(kāi)關(guān)電 源中最活躍、最受歡迎的開(kāi)關(guān)電源品種。后來(lái)隨 著(zhù)通信電源技術(shù)的不斷發(fā)展通信系統內應用到的各種功率器件的更新速度變得更快新型材 料、新型技術(shù)在通信系統中的應用也越來(lái)越多這無(wú)疑為通信電源系統控制技術(shù)增加了難度,同時(shí)也提出了更嚴格的要求。不僅要求通信電源系統要安全可 靠 還要求系統運行的穩定 性、電 磁兼容性、電能利用率以及節能降耗等性能都要變得更好,以便能更好更全面的推 廣 高頻開(kāi)關(guān)通信電源系統使其能在應用過(guò)程中依靠計算機技術(shù)、計算機監控系統等工具努 力實(shí)現系統運行的智能化,同時(shí)全方位增強電源系統的管理與維護能力，促進(jìn)通信電源系統 向著(zhù)智能化、高頻化、高效率、高可靠性方向發(fā)展。
串聯(lián)諧振變換器在通信電源系統中的應用串聯(lián)諧振變換器的電路。串聯(lián)諧振變換器是諧振變換器的一種,同樣具有高可靠性、低電磁污染、狀態(tài)保持時(shí)間長(cháng)等特點(diǎn)。串聯(lián)諧振變換器在實(shí)際應用時(shí)仍然利用串聯(lián)諧振技術(shù)通過(guò)自身功能對通信電源系統電壓輸出穩定性進(jìn)行控制達到保證通信電源系統正常運行的目的。圖為串聯(lián)諧振變換器的電路圖。分析串聯(lián)諧振變換器的結構構成不難發(fā)現該類(lèi)變換器主要由高頻逆變電路、諧振網(wǎng)絡(luò )以及輸出整流濾波電路三部分共同構成。運行時(shí)直流電流會(huì )通過(guò)高頻逆變電路并在電路中產(chǎn)生一個(gè)頻率
為色的方波然后系統電路將這個(gè)方波送到由電容器與電感器共同構成的諧振網(wǎng)絡(luò )中接受該網(wǎng)絡(luò )中的整流濾波處理隨后呈直流電壓或電流從諧振網(wǎng)絡(luò )處輸出。在串聯(lián)諧振電路中諧振網(wǎng)絡(luò )必須要和輸出負載串聯(lián),以起到電壓分壓的作用。另外,由于諧振網(wǎng)絡(luò )在通電運行過(guò)程中阻抗最小的位置處于諧振頻率處且隨著(zhù)諧振頻率的不斷變化,諧振網(wǎng)絡(luò )的阻抗大小也會(huì )隨之發(fā)生相應變化所以實(shí)際工作中可通過(guò)控制諧振頻率來(lái)改變諧振網(wǎng)絡(luò )阻抗。如果通信電源系統在運行時(shí)因某個(gè)特殊原因升高了電源電壓的溫度,電路調整時(shí)將色遠離了f0,改變了諧振頻率整個(gè)諧振網(wǎng)絡(luò )的阻抗就會(huì )增加隨之引起的問(wèn)題是諧振分壓值增加因為只有這樣才能保證通信電源系統運行的穩定肪止運行故障發(fā)生。要做到這一點(diǎn)河以在系統運行期間采用頻率調制方式，對電路中色的頻率做出科學(xué)調整適當改變其偏離諧振網(wǎng)絡(luò )f0中的程度通過(guò)改變系統輸出電壓的方式來(lái)控制系統電壓輸出的穩定性。
電壓傳輸特性。分析圖1的電路,將逆變電路等效為方波電源,諧振回路參數用L和C表示,負載合到原邊用表示,得到等效電路如圖2所示。
性能分析。綜上分析,串聯(lián)諧振變換器的主要缺點(diǎn)是在沒(méi)有負載時(shí),電路沒(méi)有了電壓調節能力,當Q=1時(shí),電路的選擇性己很差,在沒(méi)有負載的情況下Q=0,頻率特性為一條水平直線(xiàn)。因此這種電路形式電壓調節性能很差。另一個(gè)缺點(diǎn)是在輸出整流濾波電路,電流的紋波會(huì )很大,這種缺點(diǎn)在低壓大電流情況下尤為突出,因此這種電路更適合于高壓小電流的應用場(chǎng)合。這種電路結構的主要優(yōu)點(diǎn)是串聯(lián)諧振電容可作為隔直電容,因此這種電路可不加任何其它結構而用于橋式電路中,并避免了磁路的不平衡。分析得出,當開(kāi)關(guān)頻率低于諧振頻率一定值后,隨負載的變化,輸出電流基本保持不變,即具有電流源特性,使電路具有固有的短路保護能力。
結束語(yǔ)
本文討論了通信電源中諧振軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的現狀和發(fā)展,針對傳統諧振變換器的缺點(diǎn),在串聯(lián)諧振變換器的基礎上,設計了一種新型的串聯(lián)諧振拓撲,為通信整流器的高效率。高頻化設計提供了一個(gè)新的方法,所作的工作和取得的成果為戈在傳統串聯(lián)諧振變換器的基礎上,合理利用變壓器的勵磁電感,設計出一種新型諧振拓撲關(guān)串聯(lián)諧振變換器可在通信電源有效運行朧缺點(diǎn)各占一半。