串联谐振电路的应用.docx

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1、串联谐振电路的应用华意电力是一家专业研发生产串联谐振的厂家，本公司生产的串联谐振在行业内都广受好评，以打造最具权威的“串联谐振”高压设施供应商而努力。通信电源技术在近几年得到了极为快速的进展技术技巧已渐渐趋于成熟从根本上促进了我们国家通信技术的持续进展。在现代体积更小、重量更轻、运行效率更高的通信电源产品已经成为了我们国家通信事业追求的主要目标这类型通信电源产品的应用能更加有效的确保通信电源系统的运行效率和运行质量。下面对通信电源技术中简洁应用到的串联谐振技术作具体分析。通信电源的进呈现状自20世纪90年月末以后在电力通信方面胧国便已经实现了高频开关电源对传统相控电源的取代并且大力进展高频开关

2、电源赴其在通信电源系统中有了大量的应用与推广成为了各类型开关电源中最活跃、最受欢迎的开关电源品种。后来随着通信电源技术的不断进展通信系统内应用到的各种功率器件的更新速度变得更快新型材料、新型技术在通信系统中的应用也越来越多这无疑为通信电源系统掌握技术增加了难度，同时也提出了更严格的要求。不仅要求通信电源系统要云顶牢靠还要求系统运行的稳定性、电磁兼容性、电能采用率以及节能降耗等性能都要变得更好，以便能更好更全面的推广高频开关通信电源系统使其能在应用过程中依靠计算机技术、计算机监控系统等工具努力实现系统运行的智能化，同时全方位增加电源系统的管理与维护力量捉进通信电源系统向着智能化、高频化、高效率、

3、高牢靠性方向进展。通信电源系统的构成相对比较简洁，一个完整的通信电源系统可由沟通配电、整流系统、直流配电、蓄电池组以及计算机监控系统五个部分构成。五个构成部分中部分不同则功能作用不同其中，沟通配电主要负责接入电流,并将其切换过后输入到电源系统随后对进入系统的电流进行安排整流，部分主要功能是将由沟通配电单元供应的沟通电变换成48V（或者24V）直流电输出到直流配电单元，直流配电单元的作用完成输出直流的安排和备用电池组的接入，蓄电池组既为备用电源,又可以汲取高频纹波电流。串联谐振变换器在通信电源系统中的应用串联谐振变换器的电路。串联谐振变换器是谐振变换器的一种，同样具有高牢靠性、低电磁污染、状态保

4、持时间长等特点。串联谐振变换器在实际应用时仍旧采用串联谐振技术通过自身功能对通信电源系统电压输出稳定性进行掌握,达到保证通信电源系统正常运行的目的。图1为串联谐振变换器的电路图。分析串联谐振变换器的结构构成不难发觉,该类变换器主要由高频逆变电路、谐振网络以及输出整流滤波电路三部分共同构成。运行时直流电流会通过高频逆变电路并在电路中产生一个频率为色的方波然后系统电路将这个方波送到由电容器与电感器共同构成的谐振网络中,接受该网络中的整流滤波处理随后呈直流电压或电流从谐振网络处输出。在串联谐振电路中谐振网络必需要和输出负载串联，以起到电压分压的作用。此外，由于谐振网络在通电运行过程中阻抗最小的位置处

5、于谐振频率f处，且随着谐振频率的不断变化,谐振网络的阻抗大小也会随之发生相应变化所以实际工作中可通过掌握谐振频率来转变谐振网络阻抗。假如通信电源系统在运行时因某个特别缘由上升了电源电压的温度，电路调整时将fs远离了f,转变了谐振频率整个谐振网络的阻抗就会增加，随之引起的问题是谐振分压值增加由于只有这样才能保证通信电源系统运行的稳定，防止运行故障发生。要做到这一点可以在系统运行期间采纳频率调制方式,对电路中色的频率做出科学调整，适当转变其偏离谐振网络中f的程度，通过转变系统输出电压的方式来掌握系统电压输出的稳定性。性能分析综上分析，串联谐振变换器的主要缺点是在没有负载时，电路没有了电压调整力量，

6、当时，电路的选择性也很差,在没有负载的状况下，频率特性为一条水平直线。因此这种电路形式电压调整性能很差。另一个缺点是在输出整流滤波电路中，电流的纹波会很大,这种缺点在低压大电流状况下尤为突出因此这种电路更适合于高压小电流的应用场合。这种电路结构的主要优点是串联谐振电容可作为隔直电容，因此这种电路可不加任何其它结构而用于桥式电路中，并避开了磁路的不平衡。分析得出，当开关频率低于谐振频率肯定值后，随负载的变化,输出电流基本保持不变，即具有电流源特性,使电路具有固有的短路爱护力量。本文争论了通信电源中谐振软开关技术的现状和进展,针对传统谐振变换器的缺点,在串联谐振变换器的基础上,设计了一种新型的串联

7、谐振拓扑,为通信整流器的高效率。高频化设计供应了一个新的方法,所作的工作和取得的成果为：(1)在传统串联谐振变换器的基础上,合理采用变压器的励磁电感,设计出一种新型LLC谐振拓扑，(2)串联谐振变换器可在通信电源有效运行胧缺点各占一半。串联谐振耐压试验技术是现阶段国际上先进的电气设施主绝缘测试技术,较之以往使用的工频沟通耐压试验设施,其结构简洁,适用范围广,所需试验电源容量也大大减小。目前,在日常电气设施的调试工作中应用已特别普遍。RLC串联谐振电路中回路电流、电容电压和电感电压的最大值发生的频率并不相同，而电容电压和电感电压发生最大值的频率分别小于和大于电路的固有频率，且还得满意电阻R的条件

8、，否则电容和电感电压不行能达到最大值.这些结论给实际应用中的RLC串联谐振电路的分析和应用供应了重要的理论依据。根据电气设施交接试验要求,变压器、GlS系统、SF6断路器、电流互感器、电力电缆、套管等容性设施交接时需进行沟通耐压试验。采纳传统的工频电压试验法进行容性设施沟通耐压试验时,升压试验变压器笨重、浩大，且现场大电流试验电源不易取得。与传统试验方法相比较，变频串联谐振具有输入电源容量小、设施重量轻，品质因数高，并具有自动调谐、多重爱护、组合方式敏捷等优点。由于串联谐振电源是采用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的，试验电源只需供应系统有功的消耗，因此其所需电源功率只有试验容量的

9、1/Qo而且，由于串联谐振试验不需要大功率调压装置和工频试验变压器，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q,使得串联谐振系统重量和体积大大削减。此外，谐振电源是谐振式滤波电路，其能改善输出电压波形，从而防止谐波峰值对试品的误击穿。而在串联谐振状态下，当试品绝缘弱点被击穿时，电路马上脱谐，回路电流快速下降为正常试验电流的1/Q,故其还可防止大的短路电流对故障点的烧伤。在电阻、电感及电容所组成的串联电路中，当容抗与感抗相等时,电路中的电压与电流相位相同，电路呈现纯电阻性，此即为串联谐振。当电路发生串联谐振时，电路的阻抗Z=R,此时回路总阻抗值最小,回路电流最大值。图1(a)所示为电感和电容元件串联组成的

10、一端口网络，其等效阻抗z=/M-IaCL当发生谐振时，其端口电压与电流同相位，即W二，由此可推得谐振角频率和谐振频率分别为I研八斤,/心八无o定义谐振时的感抗或容抗为特性阻抗P,则特性阻抗P与电阻R的比值即为品质因数Q。(a)R、L、C串联电路中联谐振电路的电流IalR、L、C串联业路模型与谐振电路电流变频串联谐振试验过程中，励磁变的容量应大于有功功率P,并在励磁变最低输出电压满意试验要求的前提下尽量降低励磁变的变比，从而相应减小励磁变原边的输入电流。试验电源容量S=P+P1,其中Pl为变频电源本身的损耗，由电源端输入电压为380V可得电源电流I1二S代行.渤)o试验中电抗器的额定电压和电流也

11、应大于试验电压和高压电流，当电抗器实行串并联以满意试验要求时，必需计算每个电抗器上所承受的电压和电流不超限值。在现场试验中，通常采纳16mm2以上的裸铜线接地,裸铜线其寄生电感在UH数量级，约0.1THm,直流电阻约0.Im,假如接地线有弯曲环绕现象，电感量可增加到IoTOOoUH/mo试品绝缘通常在沟通电压的正峰值或负峰值被击穿，试品被击穿瞬间试品上的电压最高，击穿后试品上的电压跌落到零的时间一般在0.1-10s之间，具体状况与击穿点的实际状况有关。从放电能量上看，即使放电时，试品的最小电容量只有0.002F,实际试验时试品电容量远大于该值。如以放电时频率为IOOkHz、地线寄生电感为IUH、放电电流为1000计算，地线的寄生感抗XL=O.628。，地线可能产生的过电压Ud=IfXL10000.628=628Vo假如地线连接不法律规范，寄生电感就会增大许多，产生的过电压可能更大，可危及变频电源及人身平安。所以高压试验系统必需一点牢靠接地，分压器的接地点与大地的连接线应尽量短，接地线应粗、直、短，从而保证试验平安。