谐振电路

如图3-13所示电路为GLC并联电路，是另一种典型的谐振电路。并联谐振的定义与串联谐振的定义相同，即端口上的电压U与输入电流I同相时的工作状况称为谐振。由于发生在并联电路中，所以称为并联谐振。

在具有电阻R、电感L和电容C元件的交流电路中，电路两端的电压与其中电流相位一般是不同的。如果调节电路元件（L或C）的参数或电源频率，可以使它们相位相同，整个电路呈现为纯电阻性。电路达到这种状态称之为谐振。在谐振状态下，电路的总阻抗达到极值或近似达到极值。研究谐振的目的就是要认识这种客观现象，并在科学和应用技术上充分利用谐振的特征，同时又要预防它所产生的危害。按电路联接的不同，有串联谐振和并联谐振两种。

谐振电路在无线电技术、广播电视技术中有着广泛的应用。各种无线电装置、设备、测量仪器等都不可缺少谐振电路。这种电路的显著特点就是它具有选频能力，它可以将有用的频率成分保留下来，而将无用的频率成分滤除，比如收音机、电视机。收音机的天线会同时接收多个电台发射的不同载波的广播节目，而我们收听时，必须在这众多广播节目中选出我们所要接收的那一套广播节目，这就是选频(选台)。改变谐振电路的谐振频率，使其谐振在所需要接收台的载频上，从而选择出所接收台的广播信号，而滤除掉除此之外的其他台及外来的无用信号，这就完成了选台。电视机的选台也是如此。

当串联回路电抗等于零时，称电路发生了串联谐振，RLC串联谐振电路如图9-9所示。

串联谐振时等效阻抗最小，阻抗为纯电阻。串联电阻的大小虽然不影响串联谐振电路的固有频率，但有控制和调节谐振时电流和电压幅度的作用。

其动力学方程式是F=-kx。 谐振的现象是电流增大和电压减小，越接近谐振中心，电流表电压表功率表转动变化快，但是和短路的区别是不会出现零序量。

谐振电路在电子技术中的应用是非常广泛的。由于它对频率具有选择性，在发送和接收设备中常作为高频和中频放大器的负载；谐振电路是振荡器的重要组成部分；谐振电路在电子电路中作吸收回路，用以滤除干扰信号等，下面举几个例子说明。

谐振电路信号的选择

某AM收音机的输入回路电路如图6-16所示。电路中，L₁为收音机输入回路的接收天线，L₂、C为谐振电路组成收音机选频电路，L₃将选择出来的电台信号送到收音机接收电路。

收音机天线接收来自空中不同电台发射的电磁波，调节C使L₂、C谐振于某一所需电台的载波频率上，此时L₂上流过最大电流，将这一电台信号选出。调节C使L₂、C谐振在不同电台的载波频率上，就可接收不同电台的节目。

谐振电路信号的滤波

电视机经高频调谐器混频后输出38MHz的中频信号，如果外来信号中有38MHz的信号进入电视机，将对电视机的中频信号造成严重的干扰，所以必须将外来的38MHz的信号予以滤除，方法如图6-17所示，将LC串联谐振电路与电视机的输入端并联，且LC回路谐振于38MHz。根据串联谐振的特点，它对38MHz信号呈现一个很小的电阻，相当于使38MHz信号对地短路，不让外来的如其他电视机的中频信号进入电视机干扰本机中频放大器的工作，同时也防止本机的中频信号通过天线向外辐射干扰其他机器工作。由于LC回路对电视信号呈现很高的阻抗，不会影响电视机的正常工作。

谐振电路元器件测量

Q表是用来测量品质因数、电感、电容等参数的仪表，它是利用谐振电路特性来工作的，其原理可用图6-18来说明。

信号源使用频率和输出电压均可变的高频信号发生器。测量时，改变频率的同时保持电源输出电压恒定不变。

测量电感线圈L_x的Q值，将L_x与一个标准电容C_b串联后接在高频信号发生器的输出端，调节C_b的电容量或高频信号发生器的频率，使电路达到谐振，此时C_b两端的电压达到最大值且等于电源电压的Q倍。标准电容器C_b两端可并接电压表，也可并接Q表，宜接读出Q值，一般Q表的输出频率和标准电容C_b的电容值均有刻度标明。

利用串联谐振时，已知的谐振频率f₀和标准电容C_b，可得到被测线圈L_x的电感量。 2100433B

由电感L和电容C组成的，可以在一个或若干个频率上发生谐振现象的电路，统称为谐振电路。在电子和无线电工程中，经常要从许多电信号中选取出我们所需要的电信号，而同时把我们不需要的电信号加以抑制或滤除，为此就需要有一个选择电路，即谐振电路。另一方面，在电力工程中，有可能由于电路中出现谐振而产生某些危害，例如过电压或过电流。所以，对谐振电路的研究，无论是从利用方面，或是从限制其危害方面来看，都有重要意义。

谐振电路谐振简介

含有电感线圈和电容器的无源（指不含独立电源）线性时不变电路在某个特定频率的外加电源作用下，对外呈纯电阻性质的现象。这一特定频率即为该电路的谐振频率。以谐振为主要工作状态的电路称谐振电路。无线电设备都用谐振电路完成调谐、滤波等功能。电力系统则需防止谐振以免引起过电流、过电压。

电路中的谐振有线性谐振、非线性谐振和参量谐振。前者是发生在线性时不变无源电路中的谐振，以串联谐振电路中的谐振为典型。非线性谐振发生在含有非线性元件电路内。由铁心线圈和线性电容器串联（或并联）而成的电路（习称铁磁谐振电路 ）就能发生非线性谐振 。在正弦激励作用下，电路内会出现基波谐振、高次谐波谐振、分谐波谐振以及电流（或电压）的振幅和相位跳变的现象。这些现象统称铁磁谐振。参量谐振是发生在含时变元件电路内的谐振。一个凸极同步发电机带有容性负载的电路内就可能发生参量谐振。

所谓谐振，按电路理论，它是正弦电压加在理想的(无寄生电阻)电感和电容串联电路上。当正弦频率为某一值时，容抗与感抗相等，电路的电抗为零，电路总电流由电压电阻决定；如果正弦电压加在电感和电容并联电路上，当正弦电压频率为某一值时，电路的总电纳(电纳是电抗的倒数)为零。前者称为串联谐振，后者称为并联谐振。

谐振用公式表示

Z=R j(WL-

LLC含有电感、电容和电阻元件的单口网络，在某些工作频率上，出现端口电压和电流波形相位相同的情况时，称电路发生谐振。能发生谐振的电路，称为谐振电路。

外文名

LLC

优点

没有反向恢复问题，开关损耗小

优点： LLC变换器原边MOSFET ZVS 开通，输出二极管ZCS 关断。适合应用于高频化，高功率密度设计。缺点： LLC变换器仅在谐振点附近效率较高，不适合应用于宽输入电压范围，往往应用于前级带PFC 的场合。正常工作在谐振点附近，仅当输入关断时工作在宽输入，以获得较长的保持时间。