串联谐振逆变器电路

串联谐振和并联谐振分别是什么？

       在电阻、电感和电容的串联电路中，出现电路的端电压和电路总电流同相位的现象，叫做串联谐振。串联谐振的特点是：电路呈纯电阻性，端电压和总电流同相，此时阻抗最小，电流最大，在电感和电容上可能产生比电源电压大很多倍的高电压，因此串联谐振也称电压谐振。

       在电力工程上，由于串联谐振会出现过电压、大电流，以致损坏电气设备，所以要避免串联谐振。

       在电感线圈与电容器并联的电路中，出现并联电路的端电压与电路总电流同相位的现象，叫做并联谐振。

       并联谐振电路总阻抗最大，因而电路总电流变得最小，但对每一支路而言，其电流都可能比总电流大得多，因此电流谐振又称电流谐振。

       并联谐振不会产生危及设备安全的谐振过电压，但每一支路会产生过电流。

逆变器中电感和电容串起来起什么作用

       逆变器中电感和电容串起来起谐振的作用。

       谐振的定义：

       在物理学里，有一个概念叫共振：当策动力的频率和系统的固有频率相等时，系统受迫振动的振幅最大，这种现象叫共振。电路里的谐振其实也是这个意思：当电路中激励的频率等于电路的固有频率时，电路的电磁振荡的振幅也将达到峰值。实际上，共振和谐振表达的是同样一种现象。这种具有相同实质的现象在不同的领域里有不同的叫法而已。

       谐振的应用：

       收音机利用的就是谐振现象。转动收音机的旋钮时，就是在变动里边的电路的固有频率。忽然，在某一点，电路的频率和空气中原来不可见的电磁波的频率相等起来，于是，它们发生了谐振。远方的声音从收音机中传出来。这声音是谐振的产物。

       谐振的谐振电路：

       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。

串联谐振电路与并联谐振电路有什么区别

       串联谐振电路与并联谐振电路有什么区别？

       区别一：负载谐振方式不同。

       串联谐振和并联谐振的负载谐振方式可分为串联逆变器和并联逆变器两种类型，这两种类型的不同在于它们的技术特点震荡电路不同，串联逆变器是用L、R和C串联，并联逆变器是用L、R和C并联。

       这两种类型的的负载电路对电源呈现出来的阻抗率也不同。串联逆变器呈低阻抗，并联逆变器呈高阻抗。当串联逆变器呈低阻抗时，就要求电压源供电，这样会导致经整流和滤波的直流电源末端，必须并接大的滤波电容器。当逆变失败会导致浪涌电流变大，造成保护困难。当并联逆变器呈高阻抗时，就要求由电流源供电，这样就需要串接大的电抗器在直流电源的末端。但是这样在逆变失败的时候，比较容易保护，原因是电流受到大电抗的限制，冲击不大。

       区别二：输入方式和供电方式不同。

       串联逆变器的输入是电压恒定，恒压源供电，并联逆变器的输入是电流恒定，恒流源供电。

       当串联逆变器输入电压恒定时的现象：输出电流接近正弦波，输出电压为矩形波，电流总是超前电压一φ角，原因是晶闸管上电流过零以后再进行换流。

       当并联逆变器输入电流恒定时的现象：输出电流为矩形波，输出电压接近正弦波，负载电流总是会前于电压一φ角，原因是谐振电容器上电压过零以前进行换流。两者都是工作在容性负载状态。

       串联逆变器为恒源供电。换流时必须确保先关断，再开通，避免因逆变器的上、下桥臂晶闸同事导通而造成电源短路。也就是需要有一段时间（t）让所有晶闸管和其他电力电子器件都保持关断的状态。这时的从直流端到器件的引线电感上所产生的感生电势统称杂散电感，可能会损坏器件，所以要选择适合的器件的浪涌电压吸收电路。为了避免晶闸管受换流电容器上高电压的影响，也为了保证负载电流的连续，关断状态期间，必须在晶闸管两端反并联快速二极管。

       并联逆变器为恒流供电。在换流时逆变器上、下桥臂晶闸管必须确保先开通后关断。也就是在换流时需要保证所有晶闸管都在一个导通的状态下。以确保滤波电抗Ld上产生大的感生电势，电流必须连续。由于Ld足够大，就算逆变桥臂是直通的，也不会造成直流电源短路。但是如何换流时间过长，则会导致系统效率降低，所以要缩短ty,也就是减小Lk值

什么是串联谐振,什么是并联谐振，各有什么特点、

       串联谐振是一种电路性质。同时也是串联谐振试验装置。特点：变频串联谐振试验装置体积小，重量轻，易搬运，操作简单，非常方便现场使用及搬运，而且是分件式设计，便于根据现场需求灵活配置电抗器的个数，大大降低了劳动强度，提高工作效率。

       并联谐振是指在电阻、电容、电感并联电路中，出现电路端电压和总电流同相位的现象。特点：并联谐振是一种完全的补偿，电源无需提供无功功率，只提供电阻所需要的有功功率，谐振时，电路的总电流最小，而支路电流往往大于电路中的总电流，因此，并联谐振也叫电流谐振。

扩展资料：

       串联谐振的优点：

       1、所需电源容量大大减小。系列串联谐振试验装置是利用谐振电抗器和被试品电容产生谐振，从而得到所需高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此，试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q倍（Q为品质因素）。

       2、设备的重量和体积大大减小。串联谐振电源中，不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q，使得系统重量和体积大大减小，一般为普通试验装置的1/5～1/10。

       3、改善输出电压波形。谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波，有效地防止了谐波峰值引起的对被试品的误击穿。

       百度百科—串联谐振

       百度百科—并联谐振

串联谐振逆变器的控制方法是什么？

       1.串联谐振逆变器基本结构

串联谐振逆变器的基本原理图如图1所示。它包括直流电压源，和由开关S1～S4组成的逆变桥及由R、L、C组成的串联谐振负载。其中开关S1～S4可选用IGBT、SIT、MOSFET、SITH等具有自关断能力的电力半导体器件。逆变器为单相全桥电路，其控制方法是同一桥臂的两个开关管的驱动信号是互补的，斜对角的两个开关是同时开通与关断的。

       2串联谐振逆变器的控制方法

       2.1 调幅控制（PAM）方法

调幅控制方法是通过调节直流电压源输出（逆变器输入）电压Ud（可以用移相调压电路，也可以用斩波调压电路加电感和电容组成的滤波电路，来实现调节输出功率的目的。即逆变器的输出功率通过输入电压调节，由锁相环（PLL）完成电流和电压之间的相位控制，以保证较大的功率因数输出。

       这种方法的优点是控制简单易行，缺点是电路结构复杂，体积较大。

       2．2 脉冲频率调制(PFM)方法

脉冲频率调制方法是通过改变逆变器的工作频率，从而改变负载输出阻抗以达到调节输出功率的目的。

从串联谐振负载的阻抗特性

可知，串联谐振负载的阻抗随着逆变器的工作频率（f）的变化而变化。对于一个恒定的输出电压，当工作频率与负载谐振频率偏差越大时，输出阻抗就越高，因此输出功率就越小，反之亦然。

脉冲频率调制方法的主要缺点是工作频率在功率调节过程中不断变化，导致集肤深度也随之而改变，在某些应用场合如表面淬火等，集肤深度的变化对热处理效果会产生较大的影响，这在要求严格的应用场合中是不允许的。但是由于脉冲频率调制方法实现起来非常简单，故在以下情况中可以考虑使用它：

1）如果负载对工作频率范围没有严格限制，这时频率必须跟踪，但相位差可以存在而不处于谐振工作状态。

2）如果负载的Q值较高，或者功率调节范围不是很大，则较小的频率偏差就可以达到调功的要求。

       2．3脉冲密度调制（PDM）方法

脉冲密度调制方法就是通过控制脉冲密度，实际上就是控制向负载馈送能量的时间来控制输出功率。其控制原理如图2所示。

这种控制方法的基本思路是：假设总共有N个调功单位，在其中M个调功单位里逆变器向负载输出功率；而剩下的N－M个单位内逆变器停止工作，负载能量以自然振荡形式逐渐衰减。输出的脉冲密度为M/N，这样输出功率就跟脉冲密度联系起来了。因此通过改变脉冲密度就可改变输出功率。

脉冲密度调制方法的主要优点是：输出频率基本不变，开关损耗相对较小，易于实现数字化控制，比较适合于开环工作场合。

脉冲密度调制方法的主要缺点是：逆变器输出功率的频率不完全等于负载的自然谐振频率，在需要功率闭环的场合中，工作稳定性较差。由于每次从自然衰减振荡状态恢复到输出功率状态时要重新锁定工作频率，这时系统可能会失控。因此在功率闭环或者温度闭环的场合，工作的稳定性不好。其另一个缺点就是功率调节特性不理想，呈有级调功方式。

逆变器谐振提高载频的原理

该仪器工作原理如下。

       逆变器谐振提高载频的原理是利用逆变器输出电压的高次谐波分量与负载电路的谐振频率相匹配，从而增加负载电流的幅值，提高逆变器的输出功率。逆变器谐振可以分为串联谐振和并联谐振两种类型，工作原理和特点有所不同。

       提高载频可以减少逆变器输出端的高次谐波分量，降低对负载和供电系统的干扰，同时也可以减少开关损耗，提高逆变器的效率。但是，提高载频也会增加开关次数，造成开关元件的过热和寿命降低。因此，需要根据实际情况选择合适的载频，并采取一些措施来抑制或补偿谐波，如安装滤波器、隔离变压器、电抗器等。

逆变电路的概述

       逆变电路根据直流侧储能元件形式的不同，可划分为电压型逆变电路和电流型逆变电路。电流型逆变器给并联负载供电，故又称并联谐振逆变器。电压型逆变器给串联负载供电，故又称串联谐振逆变器。

请比较一下串联谐振与并联谐振？

       串联谐振与并联谐振都属于电路性质，主要有以下区别：

一、所需承受的电压不同

       串联逆变器的晶闸管所需承受的电压较低，用380V电网供电时，采用1200V的晶闸管就行，但负载电路的全部电流，包括有功和无功分量，都需流过晶闸管。逆变晶闸管丢失脉冲，只会使振荡停止，不会造成逆变颠覆。

       并联逆变器的晶闸管所需承受的电压高，其值随功率因数角φ增大，而迅速增加。但负载本身构成振荡电流回路，只有有功电流流过逆变晶闸管，而且逆变晶闸管偶而丢失触发脉冲时，仍可维持振荡，工作比较稳定。

二、工作频率不同

       串联逆变器的工作频率必须低于负载电路的固有振荡频率，即应确保有合适的t时间，否则会因逆变器上、下桥臂直通而导致换流的失败。

       并联逆变器的工作频率必须略高于负载电路的固有振荡频率，以确保有合适的反压时间t，否则会导致晶闸管间换流失败；但若高得太多，则在换流时晶闸管承受的反向电压会太高，这是不允许的。

三、输入输出不同

       串联逆变器的输入电压恒定，输出电压为矩形波，输出电流近似正弦波，换流是在晶闸管上电流过零以后进行，因而电流总是超前电压一φ角。

       并联逆变器的输入电流恒定，输出电压近似正弦波，输出电流为矩形波，换流是在谐振电容器上电压过零以前进行，负载电流也总是越前于电压一φ角。这就是说，两者都是工作在容性负载状态。

       百度百科_并联谐振

       百度百科_串联谐振

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