變頻串聯(lián)諧振的基本原理

變頻串聯(lián)諧振的基本原理：

一、諧振條件與阻抗特性

?諧振頻率公式?
當(dāng)電路滿足頻率條件 ??=12???f=2πLC1? 時(shí)，電感的感抗 ??XL 與電容的容抗 ??XC 相等（即 ??=??XL=XC），電路總阻抗最小（僅由電阻決定），電流達(dá)到最大值，此時(shí)電路進(jìn)入串聯(lián)諧振狀態(tài)?14。

?阻抗特性?
諧振時(shí)，電路總阻抗 ?=?2+(?????)2=?Z=R2+(XL?XC)2=R，呈現(xiàn)純阻性，能量在電感和電容間周期性交換，形成穩(wěn)定的振蕩?14。

二、電壓放大原理（Q值效應(yīng)）

?品質(zhì)因數(shù)（Q值）?
諧振時(shí)，被試品上的電壓為勵(lì)磁變壓器輸出電壓的 ?Q倍?，其中 ?=???Q=RXL 或 ?=???Q=RXC，Q值通常為幾十至上百，實(shí)現(xiàn)高壓輸出的高效放大?25。

?小電源驅(qū)動(dòng)高電壓?
通過(guò)諧振產(chǎn)生的電壓放大效應(yīng)，僅需小容量變頻電源即可在被試品上生成工頻或更高頻率的高電壓，顯著降低設(shè)備成本和能耗?25。

三、變頻串聯(lián)諧振變頻調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)方法：

?頻率匹配?
調(diào)節(jié)變頻電源的輸出頻率，使回路電感（電抗器）與被試品電容形成諧振條件，鎖定諧振點(diǎn)后固定頻率?25。

?升壓控制?
在諧振狀態(tài)下，逐步升高變頻電源的輸出電壓，通過(guò)分壓器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被試品電壓，直至達(dá)到預(yù)設(shè)試驗(yàn)值?56。

四、系統(tǒng)組成與工作流程

?核心組件?

?變頻電源?：輸出頻率可調(diào)（30-300Hz）的交流電源?78。

?勵(lì)磁變壓器?：升壓并隔離電源與高壓回路?17。

?電抗器?：與被試品電容串聯(lián)構(gòu)成諧振回路?13。

?分壓器?：測(cè)量被試品電壓并觸發(fā)過(guò)壓保護(hù)?17。

?工作流程?

連接被試品與電抗器，形成串聯(lián)回路?38。

調(diào)節(jié)變頻電源頻率至諧振點(diǎn)，再升壓至試驗(yàn)電壓?56。

耐壓測(cè)試完成后降壓、斷電，并對(duì)被試品放電?