整流電路諧振

⑴ 諧振電容與濾波電容有什麼區別

一、性質不同

1、諧振電容：是電容中的電場能與電感中的磁場能相互轉換，此增彼減，完全補償。電場能和磁場能的總和時刻保持不變，電源不必與電容或電感往返轉換能量，只需供給電路中電阻所消耗的電能。

2、濾波電容：是安裝在整流電路兩端用以降低交流脈動波紋系數提升高效平滑直流輸出的一種儲能器件。

二、作用不同

1、諧振電容：諧振電路在電子技術中的應用是非常廣泛的。由於它對頻率具有選擇性，在發送和接收設備中常作為高頻和中頻放大器的負載；諧振電路是振盪器的重要組成部分；諧振電路在電子電路中作吸收迴路，用以濾除干擾信號等。

2、濾波電容：濾波電容用在電源整流電路中，用來濾除交流成分。使輸出的直流更平滑。而且對於精密電路而言，往往這個時候會採用並聯電容電路的組合方式來提高濾波電容的工作效果。

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濾波電容的分類：

一般情況下，電解電容的作用是過濾掉電流中的低頻信號，但即使是低頻信號，其頻率也分為了好幾個數量級。因此為了適合在不同頻率下使用，電解電容也分為高頻電容和低頻電容（這里的高頻是相對而言）:

1、低頻濾波電容主要用於市電濾波或變壓器整流後的濾波，其工作頻率和市電一致為50Hz。

2、高頻濾波電容主要工作在開關電源整流後的濾波，其工作頻率為幾千Hz到幾萬Hz。

⑵ 為什麼電容和電感能夠濾波

這是由它們的性質決定的。電容對能通高頻阻低頻，電感通低頻阻高頻回。利用它們的答特點就能起到濾波作用。利用電容和電感組成的LC選頻電路。能使諧振於這個頻率的交流電阻抗最小。其它的頻率的交流電電阻大，所以起到濾波的作用。

⑶ 什麼是諧振沖擊

在電力系統中諧波產生的根本原因是由於非線性負載所致。當電流流經負載時，與所加的電壓不呈線性關系，就形成非正弦電流，即電路中有諧波產生。諧波頻率是基波頻率的整倍數，根據法國數學家傅立葉(M．Fourier)分析原理證明，任何重復的波形都可以分解為含有基波頻率和一系列為基波倍數的諧波的正弦波分量。諧波是正弦波，每個諧波都具有不同的頻率，幅度與相角。諧波可以區分為偶次與奇次性，第3、5、7次編號的為奇次諧波，而2、4、6、8等為偶次諧波，如基波為50Hz時，2次諧波為l00Hz，3次諧波則是150Hz。一般地講，奇次諧波引起的危害比偶次諧波更多更大。在平衡的三相系統中， 由於對稱關系，偶次諧波已經被消除了，只有奇次諧波存在。對於三相整流負載， 出現的諧波電流是6n±1次諧波，例如5、7、11、13、17、19等，變頻器主要產生5、7次諧波。
「諧波」一詞起源於聲學。有關諧波的數學分析在18世紀和19世紀已經奠定了良好的基礎。傅里葉等人提出的諧波分析方法至今仍被廣泛應用。電力系統的諧波問題早在20世紀20年代和30年代就引起了人們的注意。當時在德國，由於使用靜止汞弧變流器而造成了電壓、電流波形的畸變。1945年J.C.Read發表的有關變流器諧波的論文是早期有關諧波研究的經典論文。
到了50年代和60年代，由於高壓直流輸電技術的發展，發表了有關變流器引起電力系統諧波問題的大量論文。70年代以來，由於電力電子技術的飛速發展，各種電力電子裝置在電力系統、工業、交通及家庭中的應用日益廣泛，諧波所造成的危害也日趨嚴重。世界各國都對諧波問題予以充分和關注。國際上召開了多次有關諧波問題的學術會議，不少國家和國際學術組織都制定了限制電力系統諧波和用電設備諧波的標准和規定。
諧波研究的意義，道理是因為諧波的危害十分嚴重。諧波使電能的生產、傳輸和利用的效率降低，使電氣設備過熱、產生振動和雜訊，並使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發生故障或燒毀。諧波可引起電力系統局部並聯諧振或串聯諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設備燒毀。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作，使電能計量出現混亂。對於電力系統外部，諧波對通信設備和電子設備會產生嚴重干擾。
2. 諧波抑制
為解決電力電子裝置和其他諧波源的諧波污染問題，基本思路有兩條：一條是裝設諧波補償裝置來補償諧波，這對各種諧波源都是適用的；另一條是對電力電子裝置本身進行改造，使其不產生諧波，且功率因數可控制為1，這當然只適用於作為主要諧波源的電力電子裝置。
裝設諧波補償裝置的傳統方法就是採用LC調諧濾波器。這種方法既可補償諧波，又可補償無功功率，而且結構簡單，一直被廣泛使用。這種方法的主要缺點是補償特性受電網阻抗和運行狀態影響，易和系統發生並聯諧振，導致諧波放大，使LC濾波器過載甚至燒毀。此外，它只能補償固定頻率的諧波，補償效果也不甚理想。
3. 無功補償
人們對有功功率的理解非常容易，而要深刻認識無功功率卻並不是輕而易舉的。在正弦電路中，無功功率的概念是清楚的，而在含有諧波時，至今尚無獲得公認的無功功率定義。但是，對無功功率這一概念的重要性，對無功補償重要性的認識，卻是一致的。無功補償應包含對基波無功功率補償和對諧波無功功率的補償。
無功功率對供電系統和負荷的運行都是十分重要的。電力系統網路元件的阻抗主要是電感性的。因此，粗略地說，為了輸送有功功率，就要求送電端和受電端的電壓有一相位差，這在相當寬的范圍內可以實現；而為了輸送無功功率，則要求兩端電壓有一幅值差，這只能在很窄的范圍內實現。不僅大多數網路元件消耗無功功率，大多數負載也需要消耗無功功率。網路元件和負載所需要的無功功率必須從網路中某個地方獲得。顯然，這些無功功率如果都要由發電機提供並經過長距離傳送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法應是在需要消耗無功功率的地方產生無功功率，這就是無功補償。
無功補償的作用主要有以下幾點：
（1） 提高供用電系統及負載的功率因數，降低設備容量，減少功率損耗。
（2） 穩定受電端及電網的電壓，提高供電質量。在長距離輸電線中合適的地點設置動態無功補償裝置還可以改善輸電系統的穩定性，提高輸電能力。
（3） 在電氣化鐵道等三相負載不平衡的場合，通過適當的無功襝可以平衡三相的有功及無功負載。
二、諧波和無功功率的產生
在工業和生活用電負載中，阻感負載佔有很大的比例。非同步電動機、變壓器、熒光燈等都是典型的阻感負載。非同步電動機和變壓器所消耗的無功功率在電力系統所提供的無功功率中佔有很高的比例。電力系統中的電抗器和架空線等也消耗一些無功功率。阻感負載必須吸收無功功率才能正常工作，這是由其本身的性質所決定的。
電力電子裝置等非線性裝置也要消耗無功功率，特別是各種相控裝置。 如相控整流器、相控交流功率調整電路和周波變流器，在工作時基波電流滯後於電網電壓，要消耗大量的無功功率。另外，這些裝置也會產生大量的諧波電流，諧波源都是要消耗無功功率的。二極體整流電路的基波電流相位和電網電壓相位大致相同，所以基本不消耗基波無功功率。但是它也產生大量的諧波電流，因此也消耗一定的無功功率。
近30年來，電力電子裝置的應用日益廣泛，也使得電力電子裝置成為最大的諧波源。在各種電力電子裝置中，整流裝置所佔的比例最大。目前，常用的整流電路幾乎都採用晶閘管相控整流電路或二極體整流電路，其中以三相橋式和單相橋式整流電路為最多。帶阻感負載的整流電路所產生的諧波污染和功率因數滯後已為人們所熟悉。直流側採用電容濾波的二極體整流電路也是嚴懲的諧波污染源。這種電路輸入電流的基波分量相位與電源電壓相位大體相同，因而基波功率因數接近1。 但其輸入電流的諧波分量卻很大，給電網造成嚴重污染，也使得總的功率因數很低。另外，採用相控方式的交流電力調整電路及周波變流器等電力電子裝置也會在輸入側產生大量的諧波電流。
三、無功功率的影響和諧波的危害
1.無功功率的影響
（1）無功功率的增加，會導致電流增大和視在功率增加，從而使發電機、變壓器及其他電氣設備容量和導線容量增加。同時，電力用戶的起動及控制設備、測量儀表的尺寸和規格也要加大。
（2）無功功率的增加，使總電流增大，因而使設備及線路的損耗增加，這是顯而易見的。
（3）使線路及變壓器的電壓降增大，如果是沖擊性無功功率負載，還會使電壓產生劇烈波動，使供電質量嚴重降低。
2.諧波的危害
理想的公用電網所提供的電壓應該是單一而固定的頻率以及規定的電壓幅值。諧波電流和諧波電壓的出現，對公用電網是一種污染，它使用電設備所處的環境惡化，也對周圍的能耐電力電子設備廣泛應用以前，人們對諧波及其危害就進行過一些研究，並有一定認識，但那時諧波污染還沒有引起足夠的重視。近三四十年來，各種電力電子裝置的迅速發展使得公用電網的諧波污染日趨嚴重，由諧波引起的各種故障和事故也不斷發生，諧波危害的嚴重性才引起人們高度的關注。諧波對公用電網和其他系統的危害大致有以下幾個方面。
（1）諧波使公用電網中的元件產生了附加的諧波損耗，降低了發電、輸電及用電設備的效率，大量的3次諧波流過中性線時會使線路過熱甚至發生火災。
（2）諧波影響各種電氣設備的正常工作。 諧波對電機的影響除引起附加損耗外，還會產生機械振動、雜訊和過電壓，使變壓器局部嚴重過熱。諧波使電容器、電纜等設備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以至損壞。
（3）諧波會引起公用電網中局部的並聯諧振和串聯諧振，從而使諧波放大，這就使上述（1）和（2）的危害大大增加，甚至引起嚴重事故。
（4）諧波會導致繼電保護和自動裝置的誤動作，並會使電氣測量儀表計量不準確。
（5）諧波會對鄰近的通信系統產生干擾，輕者產生雜訊，降低通信質量；重者導致住處丟失，使通信系統無法正常工作。
3 諧波知識 對該問題的介紹基於以下幾個方面：基本原理，主要現象和防止諧波故障的建議。 由於功率轉換（整流和逆變）而導致配電系統污染的問題早在1960年代初就被許多專家意識到了。直到1980年代初，日益增長的設備故障和配電系統異常現象，使得解決這一問題成為迫在眉睫的事情。 今天，許多生產過程中沒有電力電子裝置是不可想像的。至少以下用電設備在每個工廠都得到了應用： - 照明控制系統（亮度調節） - 開關電源（計算機，電視機） - 電動機調速設備 - 自感飽和鐵芯 - 不間斷電源 - 整流器 - 電焊設備 - 電弧爐 - 機床（CNC） - 電子控制機構 - EDM機械 所有這些非線性用電設備產生諧波，它可導致配電系統本身或聯接在該系統上的設備故障。 僅考慮導致設備故障的根源就在發生故障現象的用電工廠內可能是錯誤的。故障也可能是由於相鄰工廠產生的諧波影響到公用配電網路而產生的。 在您安裝一套功率因數補償系統之前，如下工作是非常重要的：對配電系統進行測試以確定什麼樣的系統結構對您是合適的。 可調諧的濾波電路和組合濾波器已經是眾所周知的針對諧波問題的解決方案。另外的方法就是使用動態有源濾波器。本報告將詳細講解各種濾波系統的結構並分析它們的優缺點。 1.基本術語 載波 (AF) 是附加在電網電壓上的一個高頻信號，用於控制路燈、 HT/NT 轉換系統和夜間儲能加熱器。 載波 (AF) 檢出電路 由一個初級扼流線圈和一個並聯諧振電路（次級扼流線圈和電容）並聯組成的元件。 AF 鎖相電路用於檢出供電部門載入的 AF 信號。 電抗 在電容器迴路串聯扼流線圈。 電抗系數 扼流線圈的電感 X L 相對於電容電感 X C 的百分比。 標準的電抗系數是：例如 5.5% 、 7% 和 14% 。 組合濾波器 兩個不同電抗系數迴路並聯以檢出雜波信號，用於低成本地清潔電網質量。 Cos Φ 功率因數代表了電流和電壓之間的相位差。電感性的和電容性的 cosΦ 說明了電源的質量特性。用 cosΦ 可以表述電網中的無功功率分量。 傅立葉分析 通過傅立葉分析使得將非正弦函數分解為它的諧波分量成為可能。在正弦頻率 ω 0 上的波形已知為基波分量。在頻率 n × ω 0 上的波形被稱為諧波分量。
諧波吸收器，調諧的
由一個扼流線圈和一個電容器串聯組成的諧振電路並調諧為對諧波電流具有極小的阻抗。該調諧的諧振電路用於精確地清除配電網路中的主要諧波成分。
諧波吸收器，非調諧的
由一個扼流線圈和一個電容器串聯組成的諧振電路並調諧為低於最低次諧波的頻率以防止諧振。
諧波電流
諧波電流是由設備或系統引入的非正弦特性電流。諧波電流疊加在主電源上。
諧波
其頻率為配電系統工作頻率倍數的波形。按其倍數稱為 n 次（ 3 、 5 、 7 等）諧波分量。
諧波電壓
諧波電壓是由諧波電流和配電系統上產生的阻抗導致的電壓降。
阻抗
阻抗是在特定頻率下配電系統某一點產生的電阻。阻抗取決於變壓器和連在系統上的用電設備，以及所採用導體的截面積和長度。
阻抗系數
阻抗系數是 AF （載波）阻抗相對於 50Hz （基波）阻抗的比率。
並聯諧振頻率
網路阻抗達到最大值的頻率。在並聯諧振電路中，電流分量 I L 和 I C 大於總電流 I 。
無功功率
電動機和變壓器的磁能部分，以及用於能量交換目的的功率轉換器等處需要無功功率 Q 。與有功功率不同，無功功率並不做功。計量無功功率的單位是 Var 或 kvar 。
無功功率補償
供電部門規定一個最小功率因數以避免電能浪費。如果一個工廠的功率因數小於這個最小值，它要為無功功率的部分付費。否則它就應該用電容器提高功率因數，這就必須在用電設備上並聯安裝電容器。
諧振：
在配電系統里的設備，與它們存在的電容 ( 電纜，補償電容器等 ) 和電感 ( 變壓器，電抗線圈等 ) 形成共振電路。後者能夠被系統諧波激勵而成為諧振。配電系統諧波的一個原因是變壓器鐵芯非線性磁化的特性。在這種情況下主要的諧波是 3 次的；它在全部 導體內與單相分量具有相同的長度，因而在星形點上不能消除。
諧振頻率：
每個電感和電容的連接形成一個具有特定共振頻率的諧振電路。一個網路有幾個電感和電容就有幾個諧振頻率。
串聯諧振諧電路：
由電感（電抗器）和電容 ( 電容器 ) 串聯的電路。
串聯諧振頻率：
網路的阻抗水平達到最小的頻率。在串聯諧振電路內分路電壓 U L 和 U C 大於總電壓 U 。
分量諧波
頻率不是基波分量倍數的正弦曲線波。
2. 諧波是什麼？
諧波是主電網頻率的倍數。 術語「電網諧波 也被使用。
電網頻率 f = 50 赫茲
3 次諧波 f = 150 赫茲
5 次諧波 f = 250 赫茲
7 次諧波 f = 350 赫茲
等
用傅立葉分析能夠把非正弦曲線信號分解成基本部分和它的倍數。
3.諧波分量是如何產生的？
由於半導體晶閘管的開關操作和二極體、半導體晶閘管的非線性特性，電力系統的某些設備如功率轉換器比較大的背離正弦曲線波形。
諧波電流的產生是與功率轉換器的脈沖數相關的。6脈沖設備僅有5、7、11、13、17、19 ….n倍於電網頻率。 功率變換器的脈沖數越高，最低次的諧波分量的頻率的次數就越高。
其他功率消耗裝置，例如熒光燈的電子控制調節器產生大強度的3 次諧波( 150 赫茲)。
在供電網路阻抗( 電阻) 下這樣的非正弦曲線電流導致一個非正弦曲線的電壓降。 在供電網路阻抗下產生諧波電壓的振幅等於相應諧波電流和對應於該電流頻率的供電網路阻抗Z的乘積。 次數越高，諧波分量的振幅越低。
4.諧波分量在哪裡發生的？
只要哪裡有諧波源( 參看介紹) 那裡就有諧波產生。也有可能，諧波分量通過供電網路到達用戶網路。 例如，供電網路中一個用戶工廠的運轉可能被相鄰的另一個用戶設備產生的諧波所干擾。

⑷ 日光燈的整流器裡面都是什麼 日光燈整流器有幾種 他們裡面都是什麼 他是怎麼變壓穩壓的呢

那個東西叫做鎮流器，不是整流器，整流器是另外的一種東西。
日光燈用的鎮流器，一般分為電感鎮流器和電子鎮流器兩種，電感鎮流器結構很簡單，就是一個鐵芯電感而已，很重，工作時有嗡嗡聲，目前已經逐漸淘汰。電子鎮流器內部是一塊電路板，內有整流電路、半橋逆變電路和諧振電路，電子鎮流器的啟動性能更好，效率也高，但目前市場上質量良莠不齊，很多電子鎮流器都非常短命。
鎮流器本身並不穩壓，而是恆流，電感鎮流器依靠電感本身的感抗作用限制流過燈管的電流，電子鎮流器工作原理很復雜，想知道再繼續追問默認我就不講了。

⑸ 電力系統中諧波產生的原因

電網諧波主要由發電設備(電源端)、輸配電設備以及電力系統非線性負載等三個方面引起的。

1、電源端產生的諧波。

發電機的三相繞組在製作上很難做到絕對對稱，由於製作工藝影響，其鐵心也很難做到絕對的均勻一致，加上發電機的穩定性等其他一些原因，會產生一些諧波，但一般來說相對較少。

2、輸配電過程產生的諧波。

電力變壓器是輸配電過程中主要的諧波來源，由於變壓器的設計需要考慮經濟性，其鐵心的磁化曲線處於非線性的飽和狀態，使得工作時的磁化電流為尖頂型的波形，因而產生奇次諧波。

較高的變壓器鐵心飽和程度使得其工作點偏離了線性曲線，產生了較大的諧波電流，其奇次諧波電流的比例可以達到變壓器額定電流的0．5%以上。

3、電力設備產生的諧波。

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電力設備產生的諧波：

1、整流晶閘管設備。由於整流晶閘管廣泛應用在開關電源、機電控制、充電裝置等許多方面，給電網帶來了相當多的諧波。據統計，由整流設備引起的諧波將近達到全部諧波的40%，是諧波的一個主要來源。

2、變頻設備。電動機、電梯、水泵、風機等機電設備中常用的變頻設備，因為大部分是相位控制，其諧波成分比較復雜，除了整數次的諧波成分外，還含有一定分數次的諧波成分，變頻設備的功率一般較大，其廣泛應用對電網造成的諧波也越來越多。

3、氣體放電類電光源。氣體放電類電光源如高壓鈉燈、高壓汞燈、熒光燈以及金屬鹵化物燈等，其伏安特性的非線性相當嚴重，有的電光源還具有負伏安特性，這些都會給輸電網帶來奇次諧波成分。

4、家用電器設備。在空調器、冰箱、洗衣機、電風扇等含有繞組的用電設備中，由於不平衡電流的變化也能使電源波形發生改變。另外，計算機、電視機、溫控炊具、調光燈具等，因其具有一定的調壓整流功能，也會產生高次的奇次諧波成分。這些家用電器設備也成為諧波的一個主要來源。

5、其他用電設備。

⑹ 相控整流電路的整流電路的諧波與功率因數

整流電路整流輸出電壓是脈動的直流電壓，整流輸出電流波形對十大電感負載是平直的，但對十電阻、小電感負載仍然是脈動的。同時，交流電源的電流波形，即整流變壓器二次電流波形是畸變的、非正弦的。在非正弦電路中，有功功率、視在功率、功率因數的定義均和正弦電路相同。公用電網中，通常電壓的波形畸變很小，但電流波形的畸變可能很大，因此研究電壓波形為正弦波，電流波形為非正弦波有實際意義。通常脈波數越多，直流側輸出越平滑，交流側電流越接近正弦波。為了增加脈波數，可以增加交流側相數，但是，一般相數增加越多，各相的通電時間變得越短，這樣會使整流兀件與整流變壓器副邊繞組的利用率變壞，使裝置體積變大，成本提高。
諧波和功率因數對電網的影響:
電力電子裝置產生諧波，對公用電網產生危害:使供電電源電壓和電流波形畸變。供電電源電壓和電流波形不但影響電網的其他用戶，也會禍及電力電子裝置木身，例如同步電壓畸變將使觸發角不穩定，導致整流波形不規則。增大負載和線路的電流，佔用電源的容量，使電網中的元件產生附加損耗，功率因數下降，效率降低。諧波對電動機不產生負載轉矩，引起附加諧波損耗與發熱，縮短設備使用壽命。對臨近的通信系統產生干擾。由十開關過程的快速性等因素，在高電壓大電流下，在一定范圍內將產生電磁干擾，影響通信設備的正常工作。並聯在電源上用於補償功率囚數的電容器過熱。因為電容器的高頻阻抗低，很容易通過大量的諧波電流，造成高次諧波電流放大，嚴重的諧波過載會損壞電容器。可能產生諧波諧振過電壓使諧波放大，引起電纜擊穿事故。諧波的負序特性容易使繼電保護和自動裝置等敏感元件誤動作。使測量儀表的精度降低。大量的3次諧波和3的倍數次諧波流過中性線，會使線路中線過載。
電力電子裝置消耗無功功率，會對公用電網帶來不利影響:導致視在功率的增加，從而增加了電源的容量。使總電流增加，從而使線路的損耗增加。沖擊性無功負載會使電網電壓
劇烈波動。提高功率囚數的途徑卞要有:選擇合適的輸入電壓，在滿足控制和調節范圍的情況下盡可能減小控制角a。增加整流相數，改善交流電流的波形，減少諧波成分。設置補償電容器和濾波器。採用高功率因數的整流電路，如PWM整流電路。

⑺ 什麼是諧波諧振

1. 何為諧波？

「諧波」一詞起源於聲學。有關諧波的數學分析在18世紀和19世紀已經奠定了良好的基礎。傅里葉等人提出的諧波分析

方法至今仍被廣泛應用。電力系統的諧波問題早在20世紀20年代和30年代就引起了人們的注意。當時在德國，由於使用靜止汞弧變流器而造成了電壓、電流波形的畸變。1945年J.C.Read發表的有關變流器諧波的論文是早期有關諧波研究的經典論文。

到了50年代和60年代，由於高壓直流輸電技術的發展，發表了有關變流器引起電力系統諧波問題的大量論文。70年代以來，由於電力電子技術的飛速發展，各種電力電子裝置在電力系統、工業、交通及家庭中的應用日益廣泛，諧波所造成的危害也日趨嚴重。世界各國都對諧波問題予以充分和關注。國際上召開了多次有關諧波問題的學術會議，不少國家和國際學術組織都制定了限制電力系統諧波和用電設備諧波的標准和規定。

諧波研究的意義，道德是因為諧波的危害十分嚴重。諧波使電能的生產、傳輸和利用的效率降低，使電氣設備過熱、產生振動和雜訊，並使絕緣老化，使用壽命縮短，甚至發生故障或燒毀。諧波可引起電力系統局部並聯諧振或串聯諧振，使諧波含量放大，造成電容器等設備燒毀。諧波還會引起繼電保護和自動裝置誤動作，使電能計量出現混亂。對於電力系統外部，諧波對通信設備和電子設備會產生嚴重干擾。

2. 諧波抑制

為解決電力電子裝置和其他諧波源的諧波污染問題，基本思路有兩條：一條是裝設諧波補償裝置來補償諧波，這對各種諧波源都是適用的；另一條是對電力電子裝置本身進行改造，使期不產生諧波，且功率因數可控制為1，這當然只適用於作為主要諧波源的電力電子裝置。

裝設諧波補償裝置的傳統方法就是採用LC調諧濾波器。這種方法既可補償諧波，又可補償無功功率，而且結構簡單，一直被廣泛使用。這種方法的主要缺點是補償特性受電網阻抗和運行狀態影響，易和系統發生並聯諧振，導致諧波放大，使LC濾波器過載甚至燒毀。此外，它只能補償固定頻率的諧波，補償效果也不甚理想。

3. 無功補償還

人們對有功功率的理解非常容易，而要深刻認識無功功率卻並不是輕而易舉的。在正弦電路中，無功功率的概念是清楚的，而在含有諧波時，至今尚無獲得公認的無功功率定義。但是，對無功功率這一概念的重要性，對無功補償重要性的認識，卻是一致的。無功補償應包含對基波無功功補償和對諧波無功功率的補償。

無功功率對供電系統和負荷的運行都是十分重要的。電力系統網路元件的阻抗主要是電感性的。因此，粗略地說，為了輸送有功功率，就要求送電端和受電端的電壓有一相位差，這在相當寬的范圍內可以實現；而為了輸送無功功率，則要求兩端電壓有一幅值差，這只能在很窄的范圍內實現。不僅大多數網路元件消耗無功功率，大多數負載也需要消耗無功功率。網路元件和負載所需要的無功功率必須從網路中某個地方獲得。顯然，這些無功功率如果都要由發電機提供並經過長距離傳送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法應是在需要消耗無功功率的地方產生無功功率，這就是無功補償。

無功補償的作用主要有以下幾點：

（1） 提高供用電系統及負載的功率因數，降低設備容量，減少功率損耗。

（2） 穩定受電端及電網的電壓，提高供電質量。在長距離輸電線中合適的地點設置動態無功補償裝置還可以改善輸電系統的穩定性，提高輸電能力。

（3） 在電氣化鐵道等三相負載不平衡的場合，通過適當的無功襝可以平衡三相的有功及無功負載。

二、諧波和無功功率的產生

在工業和生活用電負載中，阻感負載佔有很大的比例。非同步電動機、變壓器、熒光燈等都是典型的阻感負載。非同步電動機和變壓器所消耗的無功功率在電力系統所提供的無功功率中佔有很高的比例。電力系統中的電抗器和架空線等也消耗一些無功功率。阻感負載必須吸收無功功率才能正常工作，這是由其本身的性質所決定的。

電力電子裝置等非線性裝置也要消耗無功功率，特別是各種相控裝置。 如相控整流器、相控交流功率調整電路和周波變流器，在工作時基波電流滯後於電網電壓，要消耗大量的無功功率。另外，這些裝置也會產生大量的諧波電流，諧波源都是要消耗無功功率的。二極體整流電路的基波電流相位和電網電壓相位大致相同，所以基本不消耗基波無功功率。但是它也產生大量的諧波電流，因此也消耗一定的無功功率。

近30年來，電力電子裝置的應用日益廣泛，也使得電力電子裝置成為最大的諧波源。在各種電力電子裝置中，整流裝置所佔的比例最大。目前，常用的整流電路幾乎都採用晶閘管相控整流電路或二極體整流電路，其中以三相橋式和單相橋式整流電路為最多。帶阻感負載的整流電路所產生的諧波污染和功率因數滯後已為人們所熟悉。直流側採用電容濾波的二極體整流電路也是嚴懲的諧波污染源。這種電路輸入電流的基波分量相位與電源電壓相位大體相同，因而基波功率因數接近1。 但其輸入電流的諧波分量卻很大，給電網造成嚴重污染，也使得總的功率因數很低。另外，採用相控方式的交流電力調整電路及周波變流器等電力電子裝置也會在輸入側產生大量的諧波電流。

三、無功功率的影響和諧波的危害

1.無功功率的影響

（1）無功功率的增加，會導致電流增大和視在功率增加，從而使發電機、變壓器及其他電氣設備容量和導線容量增加。

。同時，電力用戶的起動及控制設備、測量儀表的尺寸和規格也要加大。

（2）無功功率的增加，使總電流增大，因而使設備及線路的損耗增加，這是顯而易見的。

（3）使線路及變壓器的電壓降增大，如果是沖擊性無功功率負載，還會使電壓產生劇烈波動，使供電質量嚴重降低。

2.諧波的危害

理想的公用電網所提供的電壓應該是單一而固定的頻率以及規定的電壓幅值。諧波電流和諧波電壓的出現，對公用電網是一種污染，它使用電設備所處的環境惡化，也對周圍的能耐電力電子設備廣泛應用以前，人們對諧波及其危害就進行過一些研究，並有一定認識，但那時諧波污染還需要嚴懲沒有引起足夠的重視。近三四十年來，各種電力電子裝置的迅速使得公。用電網的諧波污染日趨嚴重，由諧波引起的各種故障和事故也不斷發生，諧波危害的嚴重性才引起人們高度的關注。諧波對公用電網和其他系統的危害大致有以下幾個方面。

（1）諧波使公用電網中的元件產生了附加的諧波損耗，降低了發電、輸電及用電設備的效率，大量的3次諧波流過中性線時會使線路過熱甚至發生火災。

（2）諧波影響各種電氣設備的正常工作。 諧波對電機的影響除引起附加損耗外，還會產生機械振動、雜訊和過電壓，使變壓器局部嚴重過熱。諧波使電容器、電纜等設備過熱、絕緣老化、壽命縮短，以至損壞。

（3）諧波會引起公用電網中局部的並聯諧振和串聯諧振，從而使諧波放大，這就使上述（1）和（2）的危害大大增加，甚至引起嚴重事故。

（4）諧波會導致繼電保護和自動裝置的誤動作，並會使電氣測量儀表計量不準確。

（5）諧波會對鄰近的通信系統產生干擾，輕者產生雜訊，降低通信質量；重者導致住處丟失，使通信系統無法正常工作

⑻ 諧振後功率的計算

為了提高PC 電源供應器(Switching Mode Power Supply)的效率(Efficiency) ，通常會使用LLC諧振轉換器(Resonant Converter)或串聯諧振轉換器(Series Resonant Converter)和同步整流電路(Synchronous Rectification Circuit) 。 在+12V/25A輸出， 60V MOSFET常被用於二次側同步整流電路中。在此我們將根據理論和實際上電壓及電流波形( Voltage and Current Waveform)來探討他們功率消耗損失(Power Loss)的差異。

在計算功率消耗損失中， 將運用近似法及積分法， 來初步估計損失。 在真實的波形(Waveform), 我們發現到本體二極體導通損失(Body Diode Conction Loss)，幾乎佔了大部分功率消耗損失， 其乃是由於MOSFET提早關掉(Turn Off) 。我們也量測同步整流控制IC (SR control IC，TEA1791)的Vsense 信號，去了解MOSFET提早關掉的原因。為了提升效率，可以從幾方面著手， 例如降低本體二極體的順向電壓(VF)值， 或者減少本體二極體導通時間， 使其電流MOSFET通道(Channel)時間變長

⑼ 淺談串聯諧振和並聯諧振有什麼區別

什麼是串聯諧振：
在電阻、電容、電感串聯電路中，出現電源、電壓、電流同相位現象，叫作串聯諧振，其特點是：電路呈純電阻性，電源、電壓和電流同相位，電抗X等於0，阻抗Z等於電阻R，此時電路的阻抗最小，電流最大，在電感和電容上可能產生比電源電壓大很多倍的高電壓，因此串聯諧振也稱電壓諧振。
什麼是並聯諧振：
諧振電壓與原電壓疊加，並聯諧振：在電阻、電容、電感並聯電路中，出現電路端電壓和總電流同相位的現象，叫作並聯諧振，其特點是：並聯諧振是一種完全的補償，電源無需提供無功功率，只提供電阻所需要的有功功率，諧振時，電路的總電流最小，而支路電流往往大於電路中的總電流，因此，並聯諧振也叫電流諧振。

串聯諧振和並聯諧振區別一

1、並聯逆變器在換流時，晶閘管是在全電流運行中被強迫關斷的，電流被迫降至零以後還需加一段反壓時間，因而關斷時間較長。相比之下，串聯逆變器更適宜於在工作頻率較高的感應加熱裝置中使用。

2、串聯逆變器的晶閘管所需承受的電壓較低，用380V電網供電時，採用1200V的晶閘管就行，但負載電路的全部電流，包括有功和無功分量，都需流過晶閘管。逆變晶閘管丟失脈沖，只會使振盪停止，不會造成逆變顛覆。

3、並聯逆變器的晶閘管所需承受的電壓高，其值隨功率因數角φ增大，而迅速增加。但負載本身構成振盪電流迴路，只有有功電流流過逆變晶閘管，而且逆變晶閘管偶爾丟失觸發脈沖時，仍可維持振盪，工作比較穩定。

4、串聯逆變器可以自激工作，也可以他激工作。他激工作時，只需改變逆變觸發脈沖頻率，即可調節輸出功率；而並聯逆變器一般只能工作在自激狀態。

5、在串聯逆變器中，晶閘管的觸發脈沖不對稱，不會引入直流成分電流而影響正常運行；而在並聯逆變器中，逆變晶閘管的觸發脈沖不對稱，則會引入直流成分電流而引起故障。

⑽ rlc串聯諧振電路實驗中用晶體管毫伏表比用通用常用的電流表,電壓表測量有什麼優點

晶體管毫伏表比用通用常用的電流表,電壓表測量有如下優點：測量精度高，頻率特性好，操作方便，最重要的是它有隔直流的功能